#! 怎么办？谢邦工作？

Question

在脚本中，第一行必须包含#!，后跟将执行该脚本的程序的路径（例如：sh、perl）。

据我所知，# 字符表示注释的开始，执行脚本的程序应该忽略该行。看起来，第一行在某个时刻被某些东西读取，以便脚本由正确的程序执行。

有人可以进一步说明 #! 的工作原理吗？

我对此很好奇，所以答案越深入越好。

Answer 1

推荐阅读：

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• 维基百科： Shebang

unix 内核的程序加载器负责执行此操作。当调用 exec() 时，它会要求内核从其参数处的文件加载程序。然后它会检查文件的前 16 位，看看它的可执行格式是什么。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应该启动哪个程序，并提供它尝试启动的文件的名称（脚本）作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

Linux 内核 exec 系统调用使用初始字节 #! 来标识文件类型

当您在 bash 上执行此操作时：

./something

在 Linux 上，这会调用 < code>exec 系统调用，路径为 ./something。

此行在传递给 exec 的文件上的内核中被调用：https://github.com/torvalds/linux/blob/v4.8/fs/binfmt_script.c#L25

if ((bprm->buf[0] != '#') || (bprm->buf[1] != '!'))

它读取文件的第一个字节，并比较它们到#!。

如果比较结果为 true，则该行的其余部分将由 Linux 内核解析，这将使用路径 /usr/bin/env python 和当前文件进行另一个 exec 调用作为第一个参数：

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

这适用于任何使用 # 作为注释字符的脚本语言。

是的，您可以使用以下命令进行无限循环：

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，则 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是针对 ELF 可执行文件的： https://github.com/torvalds/linux/blob/v4.8/fs/binfmt_elf.c#L1305 检查字节 7f 45 4c 46 （这也恰好发生在对于 .ELF 来说是人类可读的）。让我们通过读取 /bin/ls 的前 4 个字节来确认这一点，这是一个 ELF 可执行文件：

head -c 4 "$(which ls)" | hd 

输出：

00000000  7f 45 4c 46                                       |.ELF|
00000004                                                                 

因此，当内核看到这些字节时，它会获取 ELF 文件，将其正确放入内存中，并用它开始一个新的进程。另请参阅：内核如何获得在 linux 下运行的可执行二进制文件？

最后，您可以使用 binfmt_misc 机制添加自己的 shebang 处理程序。例如，您可以为 .jar 添加 自定义处理程序< /code> 文件。该机制甚至支持按文件扩展名进行处理。另一个应用程序是透明地运行以下可执行文件：使用 QEMU 的不同架构。

我不认为 POSIX 指定了 shebangs 但是：https://unix.stackexchange.com/a/346214/32558 ，尽管它在基本原理部分中确实提到了，并且以“如果系统支持可执行脚本，则可能会发生某些事情”的形式。然而 macOS 和 FreeBSD 似乎也实现了它。

Answer 3

短篇故事： shebang (#!) 行由 shell 读取（例如 sh、bash 等） 操作系统的程序加载器。虽然它在形式上看起来像注释，但事实上它是文件的前两个字节，这将整个文件标记为文本文件和脚本。该脚本将传递给 shebang 之后第一行提到的可执行文件。瞧！

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稍微长一点的故事：想象一下您的脚本foo.sh，设置了可执行位(x)。该文件包含以下内容：

#!/bin/sh

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

现在，在您的 shell 上输入：

> ./foo.sh

编辑：请在阅读以下内容之后或之前阅读以下评论！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。它将这一行解释为命令，因为它发现该行输入的第一件事是实际存在且设置了可执行位的文件的名称。

然后，/bin/sh 开始读取文件内容，并在文件的最开头发现 shebang (#!)。对于 shell 来说，这是一个标记（“幻数”），通过它它知道该文件包含脚本。

现在，它如何知道脚本是用哪种编程语言编写的呢？毕竟，您可以执行 Bash 脚本、Perl 脚本、Python 脚本……到目前为止，shell 所知道的只是它正在查看脚本文件（不是二进制文件，而是文本文件）。因此，它读取下一个输入，直到第一个换行符（这将导致 /bin/sh，与上面的进行比较）。这是脚本将传递给其执行的解释器。 （在这种特殊情况下，目标解释器是 shell 本身，因此它不必为脚本调用新的 shell；它只需处理脚本文件本身的其余部分。）

如果脚本的目标是例如 /bin/perl，Perl 解释器（可选）所要做的就是查看 shebang 行是否真的提到了 Perl 解释器。如果不是，Perl 解释器就会知道它无法执行该脚本。如果 shebang 行中确实提到了 Perl 解释器，它会读取脚本文件的其余部分并执行它。