本章目标

理解什么是 Shell，认识 CMD、PowerShell、Bash 等主流 Shell 的历史和特点，学会在不同环境下选择合适的 Shell。

一、 🐚 什么是 Shell？

你可能已经注意到，我们一直在说「命令行」「终端」「Shell」这些词，它们是一回事吗？

让我们来理清这些概念：

1.1. 终端（Terminal）

终端 是你看到的那个窗口——一个可以显示文字、接收键盘输入的界面。

• 在历史上，终端是一个实体设备（还记得 VT100 吗？）
• 在现代，终端是一个软件程序，模拟了那些古老设备的功能
• 例如：Windows Terminal、macOS Terminal、iTerm2、GNOME Terminal

1.2. Shell

Shell 是运行在终端里的程序，负责解释你输入的命令并执行。

• Shell 是「外壳」的意思——它是操作系统内核（Kernel）的「外壳」
• 你输入命令 → Shell 理解并翻译 → 操作系统执行
• 例如：CMD、PowerShell、Bash、Zsh、Fish

一个比喻

想象一下翻译官的工作：

• 你（用户）：说中文（输入命令）
• 翻译官（Shell）：把你的话翻译成对方能懂的语言
• 外国人（操作系统内核）：执行任务

不同的翻译官有不同的风格——有的严谨，有的幽默，有的支持更多语法。Shell 也是一样。

1.3. 它们的关系

二、 📜 Shell 家族的故事

2.1. 一切始于 Unix Shell（1971）

Unix 系统诞生后不久，Ken Thompson 就开发了第一个 Unix Shell，简称 sh。

这个朴素的 Shell 奠定了很多基础：

• 命令通过空格分隔参数
• 用 | 做管道
• 用 > 和 < 做重定向
• 用 & 在后台运行命令

2.2. Bourne Shell（1979）

Stephen Bourne 在贝尔实验室重新设计了 Unix Shell，这就是著名的 Bourne Shell（sh）。

它引入了：

• if/then/fi 条件语句
• for/do/done 循环
• 更强大的脚本功能

几乎所有现代 Unix/Linux Shell 都是 Bourne Shell 的后代。

2.3. Bash（1989）

GNU 项目的 Brian Fox 开发了 Bash（Bourne Again Shell）——「又一个 Bourne Shell」。

名字的双关

「Bourne Again」既是「Bourne 的又一个版本」，又谐音「Born Again（重生）」。程序员的冷幽默。

Bash 在 Bourne Shell 的基础上增加了大量功能：

• 命令历史（按 ↑ 浏览之前的命令）
• Tab 自动补全
• 更强大的脚本功能
• 命令别名

Bash 后来成为大多数 Linux 发行版和 macOS（直到 Catalina）的默认 Shell。

2.4. Zsh（1990）

Paul Falstad 在普林斯顿大学开发了 Zsh，目标是「最强大的 Shell」。

Zsh 的特点：

• 兼容 Bash 语法
• 更强大的自动补全
• 插件和主题系统
• 拼写纠正

macOS Catalina（2019）开始，默认 Shell 从 Bash 改为 Zsh。

2.5. 其他有趣的 Shell

• Fish：「Finally, a command line shell for the 90s」（终于有一个为 90 年代设计的 Shell）。语法与众不同，但对新手非常友好。
• Csh/Tcsh：C 语言风格的 Shell，语法像 C。
• Dash：轻量级的 Bourne Shell 实现，启动快，常用于系统脚本。

三、 🪟 Windows 的 Shell 故事

Windows 的命令行有一段完全不同的历史。

3.1. CMD（1981 ~ 至今）

CMD（Command Prompt） 的祖先是 MS-DOS 的命令行解释器 COMMAND.COM。

当 Windows NT（1993）发布时，CMD.EXE 取代了 COMMAND.COM，但保持了大部分兼容性。

CMD 的特点：

• 语法古老，能力有限
• 命令不区分大小写
• 批处理脚本（.bat 文件）
• 主要用于向后兼容

MS-DOS 的幽灵

即使到了 Windows 11，CMD 依然保留着很多 DOS 时代的「遗产」：

• dir 而不是 ls
• copy 而不是 cp
• del 而不是 rm
• 用 \ 作为路径分隔符

这些设计决策可以追溯到 1981 年的 MS-DOS 1.0！

3.2. PowerShell（2006 ~ 至今）

微软意识到 CMD 太落后了，于是在 2006 年推出了 PowerShell。

PowerShell 是一个革命性的设计：

• 基于 .NET Framework：可以调用任何 .NET 功能
• 对象化：命令输出的不是文本，而是结构化的对象
• 动词-名词命名：Get-Process、Set-Location、Remove-Item
• 别名系统：ls 是 Get-ChildItem 的别名

# 获取所有进程，筛选内存大于 100MB 的
Get-Process | Where-Object { $_.WorkingSet64 -gt 100MB }

# 在 Bash 里做同样的事要复杂得多

PowerShell 的野心

PowerShell 不仅仅是一个命令行工具，它还是一个完整的自动化平台和配置管理工具。它甚至跨平台——PowerShell Core（后来的 PowerShell 7）可以在 Windows、Linux、macOS 上运行！

3.3. Windows Terminal（2019）

Windows Terminal 是微软推出的现代终端应用：

• 支持多标签页
• 可以同时运行 CMD、PowerShell、WSL
• 支持 GPU 加速渲染
• 丰富的自定义选项

如果你用的是 Windows 10/11，强烈建议安装 Windows Terminal！

四、 🐧 WSL：在 Windows 上运行 Linux

WSL（Windows Subsystem for Linux） 是微软的一个神奇功能：它让你能在 Windows 上原生运行 Linux 环境！

4.1. WSL 是什么？

• WSL 1：通过翻译层把 Linux 系统调用转换成 Windows 系统调用
• WSL 2：运行一个真正的 Linux 内核（在轻量级虚拟机中）

4.2. 为什么要用 WSL？

1. 学习 Linux：不用装双系统或虚拟机
2. 开发便利：很多开发工具在 Linux 上体验更好
3. Docker 支持：WSL 2 是 Docker Desktop for Windows 的最佳后端
4. 命令一致：使用和服务器相同的命令

4.3. 安装 WSL

在 PowerShell（管理员）中运行：

wsl --install

这会安装 WSL 2 和 Ubuntu。重启后就能使用了！

微软的转变

曾几何时，微软把 Linux 视为「癌症」。如今，微软不仅拥抱开源，还把 Linux 带进了 Windows。时代真的变了！

五、 🔄 各 Shell 命令对照表

操作	Bash/Zsh	PowerShell	CMD
列出文件	ls	Get-ChildItem (alias: ls, dir)	dir
切换目录	cd	Set-Location (alias: cd)	cd
当前目录	pwd	Get-Location (alias: pwd)	cd
复制文件	cp	Copy-Item (alias: cp, copy)	copy
移动文件	mv	Move-Item (alias: mv, move)	move
删除文件	rm	Remove-Item (alias: rm, del)	del
创建目录	mkdir	New-Item -Type Directory (alias: mkdir)	mkdir
显示文件	cat	Get-Content (alias: cat, type)	type
清屏	clear	Clear-Host (alias: clear, cls)	cls
获取帮助	man cmd	Get-Help cmd	cmd /?

六、 🎯 该选择哪个 Shell？

6.1. Windows 用户建议

• CMD：简单任务、老脚本兼容
• PowerShell：系统管理、自动化、现代脚本
• WSL：Web 开发、使用 Linux 工具链

6.2. macOS/Linux 用户建议

• Bash：通用、兼容性最好、大多数教程默认
• Zsh：更强大的功能、oh-my-zsh 插件生态
• Fish：最适合新手、开箱即用的好体验

七、 🎨 Shell 个性化

7.1. Bash/Zsh 个性化

你可以通过修改配置文件来个性化你的 Shell：

• Bash：~/.bashrc 或 ~/.bash_profile
• Zsh：~/.zshrc

例如，添加一个常用命令的别名：

# 在 ~/.bashrc 或 ~/.zshrc 中添加
alias ll='ls -la'
alias ..='cd ..'
alias ...='cd ../..'

7.2. Oh My Zsh

如果你用 Zsh，强烈推荐安装 Oh My Zsh——一个管理 Zsh 配置的框架：

sh -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/ohmyzsh/ohmyzsh/master/tools/install.sh)"

它提供了：

• 数百个主题
• 大量实用插件
• 简单的配置管理

7.3. PowerShell 个性化

PowerShell 的配置文件路径：

$PROFILE  # 查看配置文件路径

你可以在配置文件中添加：

# 设置别名
Set-Alias ll Get-ChildItem
Set-Alias g git

# 自定义提示符
function prompt {
    "PS [$env:USERNAME@$env:COMPUTERNAME] $(Get-Location)> "
}

八、 📝 本章小结

1. 终端是界面，Shell 是程序 —— 终端显示文字，Shell 解释命令
2. Unix Shell 家族 —— sh → Bash → Zsh，一脉相承
3. Windows Shell —— CMD（老旧但兼容）→ PowerShell（现代且强大）
4. WSL —— 在 Windows 上运行真正的 Linux
5. 选择建议 —— 根据任务选择合适的 Shell，学会一个其他的也能触类旁通

动手任务

1. 查看你的默认 Shell

   • Linux/Mac：echo $SHELL
   • Windows：打开的是 CMD 还是 PowerShell？

2. 尝试另一个 Shell

   • 如果你在 Windows，尝试打开 PowerShell
   • 如果你在 Mac，尝试运行 bash 或 zsh

3. 对比两个 Shell —— 输入同样的命令（如 ls），观察输出有什么不同

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在下一章，我们将深入环境变量这个「神秘」的领域。终于要搞懂 PATH 是什么了！