Question

在脚本中，您必须在第一行包含#!，后跟执行脚本的程序路径（例如：sh，perl）。

据我所知，#字符表示注释的开头，该行应该被执行脚本的程序忽略。看起来，第一行是在某些时候通过某种东西读取，以便脚本由适当的程序执行。

有人可以更多地了解#!的工作原理吗？

我对此非常好奇，所以答案越深入越好。

Answer 1

推荐阅读：

unix内核的程序加载器负责这样做。调用exec()时，它会要求内核在其参数中从文件加载程序。然后它将检查文件的前16位以查看它具有的可执行格式。如果它发现这些位是#!，它将使用文件第一行的其余部分来查找它应该启动的程序，并且它提供它尝试启动的文件的名称（脚本）为解释程序的最后一个参数。

然后解释器正常运行，并将#!视为注释行。

Answer 2

短篇小说： shebang（#!）行由 ~~shell读取（例如sh，bash等。）~~操作系统的程序加载器。虽然它正式看起来像一个注释，但它是文件的前两个字节这一事实将整个文件标记为文本文件和脚本。该脚本将被传递给shebang之后的第一行提到的可执行文件。瞧！

故事稍长：想象一下，您的脚本foo.sh设置了可执行位（x）。该文件包含例如以下内容：

#!/bin/sh

# some script commands follow...:
# *snip*

现在，在shell上输入：

> ./foo.sh

编辑：在阅读以下内容之后或之前，请阅读以下评论！事实证明，我错了。显然不是shell将脚本传递给目标解释器，而是操作系统（内核）本身。

请记住，您在shell进程中键入此内容（假设这是程序/bin/sh）。因此，该输入必须由该程序处理。它将此行解释为命令，因为它发现在行上输入的第一件事是实际存在的文件的名称以及设置了可执行位的文件。

/bin/sh然后开始读取文件的内容并在文件的最开头发现shebang（#!）。对于shell，这是一个令牌（“幻数”），通过它可以知道该文件包含脚本。

现在，它如何知道脚本编写的编程语言呢？毕竟，你可以执行Bash脚本，Perl脚本，Python脚本......所有shell到目前为止都知道它正在查看脚本文件（它不是二进制文件，而是文本文件）。因此，它读取第一个换行符之前的下一个输入（这将导致/bin/sh，与上面相比）。这是脚本将被传递以执行的解释器。（在这种特殊情况下，目标解释器本身就是shell，因此它不必为脚本调用新的shell;它只是处理脚本文件本身的其余部分。）

如果脚本的目的地是例如/bin/perl，Perl解释器（可选）必须做的就是查看shebang行是否真的提到了Perl解释器。如果没有，Perl解释器将知道它无法执行此脚本。如果确实在shebang行中提到了Perl解释器，它会读取脚本文件的其余部分并执行它。

Answer 3

Linux内核exec系统调用使用初始字节#!来标识文件类型

当您使用bash时：

./something

在Linux上，它使用路径exec调用./something系统调用。

在传递给exec的文件的内核中调用此行：https://github.com/torvalds/linux/blob/v4.8/fs/binfmt_script.c#L25

if（（bprm-＆gt; buf [0]！=＆＃39;＃＆＃39;）||（bprm-＆gt; buf [1]！=＆＃39;！＆＃39;））

它读取文件的第一个字节，并将它们与#!进行比较。

如果比较结果为真，那么Linux内核将解析该行的其余部分，这将使用路径/usr/bin/env python和当前文件作为第一个参数进行另一个exec调用：

/usr/bin/env python /path/to/script.py

这适用于使用#作为注释字符的任何脚本语言。

是的，你可以用：

进行无限循环

printf '#!/a\n' | sudo tee /a
sudo chmod +x /a
/a

Bash识别错误：

-bash: /a: /a: bad interpreter: Too many levels of symbolic links

#!是人类可读的，但这不是必需的。

如果文件以不同的字节开头，那么exec系统调用将使用不同的处理程序。另一个最重要的内置处理程序用于ELF可执行文件：https://github.com/torvalds/linux/blob/v4.8/fs/binfmt_elf.c#L1305，它检查字节7f 45 4c 46（对于.ELF来说也恰好是人类可读的），它读取elf文件，正确地将它放入内存中，然后用它启动一个新进程。另见：How does kernel get an executable binary file running under linux?

最后，您可以使用binfmt_misc机制添加自己的shebang处理程序。例如，您可以添加custom handler for .jar files。此机制甚至通过文件扩展名支持处理程序。另一个应用是transparently run executables of a different architecture with QEMU。

我不认为POSIX指定shebangs：https://unix.stackexchange.com/a/346214/32558，虽然它确实提到了基本原理部分，并且形式为＆＃34;如果系统支持可执行脚本可能发生的事情＆＃34;。然而，macOS和FreeBSD似乎也实现了它。

怎么＃！ shebang工作？

3 个答案: