C shell

jiangbowen

C shell
本章介绍C shell，之所以如此命名，是因为它很多的编程结构与符号和C 编程语言
相似。其中包括以下内容：
● 功能概述
● 语法
● 变量
● 表达式
● 命令历史
● 作业控制
● 调用shell
● 内置的C shell 命令
要想得到有关C shell 的更多信息，可以阅读在参考文献中列出的《Using csh &tcsh》。
功能概述
C shell 具备以下功能：
● 输入输出重定向
● 用于文件名缩写的通配符（元字符）
● 定制用户环境的shell 变量
● 整数运算
● 访问以前的命令（命令历史）
● 命令名缩写（别名）
● 用于写shell 程序的内置命令集
● 作业控制
● 文件名完成（可选）
语法
本部分介绍了针对C shell 的很多符号。包括以下内容：
● 特殊文件
● 文件名元字符
● 引用
● 命令方式
● 重定向方式
特殊文件
~/.cshrc 在shell 调用每一个实例时执行。
~/.login 在.cshrc 执行之后由登录shell 执行。
~/.logout 在退出时由登录shell 执行
~/.history 来自以前的登录中存储的历史列表。
/etc/passwd ~name 缩写的主目录的来源（可能来自NIS 或NIS+）。
文件名元字符
元字符描述
* 匹配任何有0 个或多个字符的字符串
? 匹配任何单个字符
[abc...] 匹配被括起来的字符中的任何一个；可以用连字符指定一个范围（例如，a-z、A-Z、0-9）元字符描述
{abc,xxx,...} 扩展括号中的每一个由逗号分隔的字符串。这些字符串不一定匹配实际的文件名
~ 当前用户的主目录
~name 用户name 的主目录
示例
% ls new* 匹配new、new.1 等
% cat ch? 匹配ch9 等，但不匹配ch10
% vi [D-R]* 匹配文件名开头是大写D 到大写R 的文件
% ls {ch,app}? 先进行扩展，然后匹配ch1、ch2、app1、app2 等
% mv info{,.old} 扩展成mv info info.old
% cd ~tom 将目录修改为用户tom 的主目录
引用
引用可以禁止字符的特殊意义，使字符按其本来意思加以使用，下表中的字符在C
shell 中有特殊的意义。
字符意义
; 命令分隔符
& 后台执行
( ) 命令分组
| 管道
* ? [ ] ~ 文件名元字符
{ } 字符串扩展字符，通常不要求引用
< > & ！ 重定向符号
! ^ 历史替代，快速替代
", \ 用于引用其他字符
` 命令替代
$ 变量替代
space tab newline 单词之间的间隔
下列的字符用于引用：
"" 位于"和"之间的所有的字符都按其字面意义加以采用，下面这些具有特殊意义
的字符除外：

$ 产生变量替代。
` 产生命令替代。
" 表示双引号的结束。
\ 转义下一个字符。
! 历史字符。
newline  换行字符。
,, 除!（历史）和另一个, 以及换行符之外，位于, 和, 之间的所有字符都按其字
面意义加以采用。
\ 在其后的字符会按字面意义采用。通常用于"" 中以转义"、$、` 和换行符。用
于,, 内可转义换行符。经常用来转义一个历史字符（通常是!）。
示例
% echo ,Single quotes "protect" double quotes,
Single quotes "protect" double quotes
% echo "Don,t double quotes protect single quotes too?"
Don't double quotes protect single quotes too?
% echo "You have `ls|wc -l` files in `pwd`"
You have 43 files in /home/bob
% echo The value of \$x is $x
The value of $x is 100
命令方式
cmd & 在后台执行cmd。
cmd1 ; cmd2 命令序列，在同一行执行多个命令。
(cmd1 ; cmd2) 子shell，将cmd1 和cmd2 视为一个命令组。
cmd1 | cmd2 管道，用cmd1 的输出作为cmd2 的输入。
cmd1 `cmd2` 命令替代，用cmd2 的输出作为cmd1 的参数。
cmd1 && cmd2 逻辑与关系，执行cmd1（如果cmd1 执行成功）后再执行cmd2。
这是一种短路操作，如果cmd1 没有成功执行，cmd2 将永远不能执行。

cmd1 || cmd2 逻辑或关系，执行cmd1 或（如果cmd1 执行失败）cmd2。这是
一个短路操作，如果cmd1 执行成功，cmd2 将永远不能执行。
示例
% nroff file > file.out & 后台格式化
% cd; ls 顺序执行
% (date; who; pwd) > logfile 重定向所有输出
% sort file | pr -3 | lp 先对文件排序，再分页输出，然后打印
% vi `grep -l ifdef *.c` 编辑grep 找到的文件
% egrep ,(yes|no), `cat list` 指定一个搜索文件列表
% grep XX file && lp file 如果包含了该模式，则打印文件
% grep XX file || echo XX not found 否则，回显一个错误消息
重定向方式
文件描述符名称一般缩写默认
0 标准输入stdin 键盘
1 标准输出stdout 终端
2 标准错误stderr 终端
重定向方式可以改变一般的输入源和输出目标，参见下面的内容。
简单重定向
cmd > file
将cmd 的输出发送到文件file 中（覆盖）。
cmd >! file
和前一个命令意义相同，另外，还会忽略noclobber 选项。
cmd >> file
将cmd 的输出发送到文件file 中（追加）。
cmd >>! file
和前一个命令意义相同，但写文件的时候忽略noclobber 选项。
cmd < file
cmd 从文件file 中获取输入 。
cmd << text
读取标准输入，直到遇到一个和text 相等的行（text 可以存储在一个shell 变量中）。
输入通常使用终端键入或存储在shell 程序中。使用这类语法的命令通常有
cat、echo、ex 和sed。如果文本text 被引起来（用任何shell 引用机制），则该
输入会按其原来的意思逐字地通过。
多重重定向
cmd >& file 将标准输出和标准错误发送到file 中。
cmd >&! file 和上条命令相同，但忽略noclobber 的设置。
cmd >>& file 将标准输出和标准错误添加到file 的结尾。
cmd >>&! file 和上条命令相同，只是在追加或创建file 时忽略noclobber 选
项。
cmd1 |& cmd2 标准错误和标准输出一起执行管道功能 。
(cmd > f1) >& f2 将标准输出发送到文件f1 中；将标准错误发送到文件f2 中。
cmd | tee files 将cmd 的输出发送到标准输出（通常是终端）和files 中（参见
第二章中tee 下面的示例）。
示例
% cat part1 > book
% cat part2 part3 >> book
% mail tim < report
% cc calc.c >& error_out
% cc newcalc.c >&! error_out
% grep Unix ch* |& pr
% (find / -print > filelist) >& no_access
% sed ,s/^/XX /g, << "END_ARCHIVE"
This is often how a shell archive is "wrapped"
bundling text for distribution. You would normally
run sed from a shell program, not from the command line.
"END_ARCHIVE"
XX This is often how a shell archive is "wrapped",
XX bundling text for distribution. You would normally
XX run sed from a shell program, not from the command line.

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变量
本部分介绍以下内容：
● 变量替代
● 变量修饰符
● 预定义的shell 变量
● .cshrc 文件示例
● 环境变量
变量替代
在下列替代中，大括号({})是可选的，除非必须用它来将变量名与后面的字符分开。
${var} 变量var 的值。
${var[i]} 在var 的i 位置处选择1 个或几个单词。i 可能是一个单个的数，也
可能是范围m-n、范围-n（缺m 暗示为1）、范围m-（缺n 暗示其余
的所有单词）中的数，或者是*（选择所有单词）。i 也可以是扩展
成此类值之一的一个变量。
${#var} var 中单词的个数。
${#argv} 参数的个数。
$0 程序的名称（通常不会在交互式shell 中设定）。
${argv[n]} 命令行上单个的参数（位置参数）。 n =1~9。
${n} 与${argv[n]}作用相同。
${argv[*]} 命令行上所有的参数。
$* 与$argv[*]作用相同。
$argv[$#argv] 最后一个参数。
${?var} 如果设置了var，则返回1；否则返回0。
$$ 当前shell 的进程号；在创建具有惟一名字的临时文件时，作为文件
名的一部分是有用的。
$?0 如果知道输入文件名，则返回1；否则返回0。
$< 从标准输入中读一行。
示例
对第三到最后之间的参数（文件）进行排序，并且将输出存储到一个惟一的临时文件
中：sort $argv[3-]>tmp.$$
只有当shell 是交互式时处理.cshrc 命令（即必须设置prompt 变量）：
if ($?prompt) then
set commands,
alias commands,
etc.
endif
变量修饰符
除$?var、$$、$?0 和$< 之外，前面进行变量替代时，后面都可能跟着下面的修饰
符之一。如果使用括号，修饰符在它的里面。
:r 返回变量的根。
:e 返回变量的扩展。
:h 返回变量的头。
:t 返回变量的尾。
:gr 返回所有的根。
:ge 返回所有的扩展。
:gh 返回所有的头。
:gt 返回所有的尾。
:q 将一个单词列表变量引起来，将其各部分分隔开。当变量中包含不应进行扩展
的文件名元字符时，该选项比较有用。
:x 将一个模式引起来，并将它扩展成单词列表。
使用路径名修饰符的示例
下表展示了有关下面变量路径名修饰符的用法：
set aa=(/progs/num.c /book/chap.ps)
变量部分格式输出结果
正常变量echo $aa /progs/num.c /book/chap.ps
第二个根echo $aa[2]:r /book/chap
第二个头echo $aa[2]:h /book
第二个尾echo $aa[2]:t chap.ps

变量部分格式输出结果
第二个扩展echo $aa[2]:e ps
根echo $aa:r /progs/num /book/chap.ps
全部根echo $aa:gr /progs/num /book/chap
头echo $aa:h /progs /book/chap.ps
全部头echo $aa:gh /progs /book
尾echo $aa:t num.c /book/chap.ps
全部尾echo $aa:gt num.c chap.ps
扩展echo $aa:e c /book/chap.ps
全部扩展echo $aa:ge c ps

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使用引用修饰符的示例
% set a="[a-z]*" A="[A-Z]*"
% echo "$a" "$A"
[a-z]* [A-Z]*
% echo $a $A
at cc m4 Book Doc
% echo $a:x $A
[a-z]* Book Doc
% set d=($a:q $A:q)
% echo $d
at cc m4 Book Doc
% echo $d:q
[a-z]* [A-Z]*
% echo $d[1] +++ $d[2]
at cc m4 +++ Book Doc
% echo $d[1]:q
[a-z]*
预定义的shell 变量
变量可以按两种方式来设置，第一种方式是分配一个值：
set var=value
第二种方式是仅仅打开它：
set var
下表展示了变量的赋值是通过一个等号（该等号后是变量接受的值的类型）来完成
的，然后再对值进行描述。（注意，无论如何都不能对argv、cwd 或status 之类的
变量进行显式赋值。）对于那些只能打开或关闭的变量来说，该表也相应介绍了在设
置它们时所做的工作。C shell 会自动设置下面一些变量：argv、cwd、home、path、
promt、shell、status、term 和user。
变量描述
argv=(args) 传递给当前命令的参数列表，默认是()
cdpath=(dirs) 当给cd、popd 或pushd 定位参数时，轮流搜索的目录列表
cwd=dir 当前目录的完整路径名
echo 在执行前重新显示每个命令行，和csh -x 命令相同
fignore=(chars) 在完成文件名时要忽略的文件名后缀列表（参见filec）
filec 如果设置了它，当按下Escape 键的时候，在命令行上输入的部分文
件名可以扩展成其完整的名称。如果匹配不止一个文件名，则键入
EOF 会列出可能的完全文件名
hardpaths 告诉dirs要显示那些是一个符号链接的目录的实际路径名
histchars=ab 一个两字符的字符串，用来设置用于历史替代和快速替代中的字符
（默认是!^）
history=n 要存储到历史列表中的命令的个数
home=dir 用户的主目录，从HOME 中初始化。~ 字符是该值的缩写形式
ignoreeof 忽略来自终端的文件结束标记（EOF），阻止意外退出
mail=(n file) 每5分钟或（如果指定n）每n 秒钟对一个或多个文件进行新邮件检查
nobeep 对不明确的文件完整性操作不振铃
noclobber 不重定向输出到一个已存在的文件，用来防止对文件的意外毁坏
noglob 关闭文件名扩展，用于shell 脚本中
nonomatch 将文件名元字符当作字面上的字符来对待。例如，vi ch* 是创建新
文件ch* 而不是输出“No match”
notify 立刻通知已完成作业的用户，而不用等待下一个提示符
path=(dirs) 列出搜索执行命令的路径名。可用PATH 初始化。SVR4 默认为（./
usr/ucb/usr/bin）。在Solaris 上，默认路径为（/usr/bin.）。然后
标准启动脚本再将它修改为（/bin /usr/bin /usr/ucb/ 等等）

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变量描述
prompt=,str, 提示用于交互式输入的字符串，默认是%
savehist=n 退出时存储在~/.history目录中的历史命令的个数，在下一次登录
时可以访问到它
shell=file 当前使用的shell 程序的路径名，默认是/bin/csh
status=n 最后命令的退出状态。成功时，内置命令返回0；若失败，则返回1
term=ID 终端类型的名称，和TERM 一样
time=,n%c, 如果命令执行时间超过n 个CPU秒数，则报告用户时间、系统时间、
消耗时间和CPU 占有率。支持可选的%c 标志来显示其他数据
user=name 用户的登录名称，在USER 中初始化
verbose 进行历史替代之后，显示一个命令，和命令csh -v 作用相同
.csbrc 文件示例
# 预定义的变量
set path=(~ ~/bin /usr/ucb /bin /usr/bin . )
set mail=(/var/mail/tom)
if ($?prompt) then # 为交互式使用而设置
set echo
set filec
set noclobber ignoreeof
set cdpath=(/usr/lib /var/spool/uucp)
# 现在可以键入cd 宏
# 代替cd /usr/lib/macros
set fignore=.o # 对filec 忽略目标文件
set history=100 savehist=25
set prompt=,tom \!% , # 包括历史号
set time=3
# MY VARIABLES
set man1="/usr/man/man1" # 允许我执行cd $man1、ls $man1
set a="[a-z]*" # 允许我执行vi $a
set A="[A-Z]*" # 或grep string $A
# ALIASES
alias c "clear; dirs" # 使用引号保护;或|
alias h "history | more"
alias j jobs -l
alias ls ls -sFC # 重新定义ls 命令
alias del ,mv \!* ~/tmp_dir, # rm 的安全替代
endif

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环境变量
C shell 维护了一系列环境变量（environment variable），它们明确地区别于shell 变
量，并且不是C shell 的部分。shell 变量只是在当前shell 内部有意义，而环境变量
则会自动输出，从而使环境变量成为全局变量。例如，C shell 变量只在定义它们的
特定脚本中才是可访问的，而环境变量可以应用到任何shell 脚本、mail 实用程序或
用户调用的编辑器中。
可按下列方式给环境变量赋值：
setenv VAR value
按惯例，环境变量名都是大写的。你可以创建自己的环境变量，也可使用下面预定义
的环境变量。
这些环境变量有一些相应的C shell 变量，如下所示：
HOME
主目录，和home 作用相同。可以彼此无关地进行修改。
PATH
搜索命令的路径，和path作用相同。改变任意一个路径则会修改存储在另一个
中的值。
TERM
终端类型，和term 作用相同。改变term 可修改TERM，但反之则不行。
USER
用户名，和user 作用相同。改变user可修改USER，但反之则不行。
其他环境变量包括：
EXINIT
类似于在.exrc 启动文件中的字符串（例如，set ai），是一个ex 命令的字符
串。由vi 和ex 使用。
LOGNAME
USER 变量的另一个名字。
MAIL
拥有邮件的文件。由邮件程序使用。它与C shell 中只用于检查新邮件的mail变
量不一样。
PWD
当前目录，该值从cwd 拷贝而来。
SHELL
默认情况下未定义，一旦初始化到shell，两者是一样的。

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表达式
表达式用于在@（C shell 数学运算符）、if 和while 语句中执行算术运算、字符串
比较、文件测试等。exit和set 也能指定表达式。表达式由运算符将变量和常量组
合构成，就如同在C 编程语言中一样。运算符优先权与在C 中一样。记住下面的优
先权规则是非常容易的：
● * / %
● + -
● 将所有在()里的其他表达式分组，如果表达式中包括<、>、& 或|，则圆括号
是必需的
运算符
运算符可以是下面类型之一。
赋值运算符
运算符描述
= 赋值
+= -= 在加/ 减后重新赋值
*= /= %= 在乘/ 除/ 求余后重新赋值
&= ^= |= 在对位进行AND/XOR/OR 后重新赋值
++ 递增
-- 递减
算术运算符
运算符描述
* / % 乘；整除；求余
+ - 加；减
位和逻辑运算符
运算符描述
~ 二进制求反（二进制反码）
! 逻辑非
<< >> 位左移；位右移
& 按位与
^ 按位异或
| 按位或
&& 逻辑与（短路操作）
|| 逻辑或（短路操作）
{command} 如果命令成功，则返回1；否则返回0。注意，这个情况和command 的
正常返回码是不一样的。$status 变量可能更实用一些
比较运算符
运算符描述
== != 相等；不等
<= >= 小于或等于；大于或等于
< > 小于；大于
=~ 左边字符串匹配一个包含*、?或[...]的文件名模式
!~ 左边字符串不匹配一个包括*、?或[...]的文件模式
文件查询操作符
在执行检测之前对文件file 执行命令替代和文件名扩展。
操作符描述
-d file 该文件是一个目录
-e file 该文件存在
-f file 该文件是一个平常的文件
-o file 用户拥有该文件
-r file 用户有读权限
-w file 用户有写权限
-x file 用户有执行权限
-z file 文件长度为0
! 对上面的每个操作符取反
示例
下面的示例介绍了@ 命令，并且假定n=4。
表达式$x 的值
@ x = ($n > 10 || $n < 5) 1
@ x = ($n >= 0 && $n < 3) 0
@ x = ($n << 2) 16
@ x = ($n >> 2) 1
@ x = $n % 2 0
@ x = $n % 3 1
下面的示例一般用于if 和while 语句的第一行。
表达式意义
while ($#argv != 0) 当有参数的时候⋯⋯
if ($today[1] == "Fri") 如果第一个词是“Fri”⋯⋯
if ($file !~ *.[zZ]) 如果文件不是以.z或.Z为结尾⋯⋯
if ($argv[1] =~ chap?) 如果第一个参数是chap 后跟着一个单字符⋯⋯
if (-f $argv[1]) 如果第一个参数是一个平常的文件⋯⋯
if (! -d $tmpdir) 如果$tmpdir 不是一个目录⋯⋯

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命令历史
前面执行过的命令存储在一个历史列表中。C shell 可以让你访问该列表，从而可以
对命令进行校验，重复执行它们，或对命令修改后再执行。history 内置命令可显
示历史列表，预定义的变量histchars、history和savhist也可以影响历史机制。
访问历史列表涉及三件事情：
● 进行命令替代（用!和^）
● 进行参数替代（一个命令内的特定单词）
● 用修饰符提取或替换一个命令或单词的部分
命令替代
! 开始一个历史替代
!! 先前命令
!N 历史表中第N 条命令
!-N 从当前命令开始往后第N 条命令
!string 以string 开始的最近的命令
!?string? 包含了string 的最近的命令
!?string?% 包含了string 的最近命令参数
!$ 先前命令的最后一个参数
!!string 上一条命令，然后追加string
!N string 第N 条命令，然后追加string
!{s1}s2 以字符串s1 开始的最近的命令，然后追加字符串s2
^old^new^ 快速替代，在先前命令中将字符串old 改成new，执行修改后的命令
命令替代示例
事先假定下面的命令：
3% vi cprogs/01.c ch002 ch03
事件序号键入的命令执行的命令
4 ^00^0 vi cprogs/01.c ch02 ch03
5 nroff !* nroff cprogs/01.c ch02 ch03
6 nroff !$ nroff ch03
7 !vi vi cprogs/01.c ch02 ch03
8 !6 nroff ch03
9 !?01 vi cprogs/01.c ch02 ch03
10 !{nr}.new nroff ch03.new
11 !!|lp nroff ch03.new | lp
12 more !?pr?% more cprogs/01.c
单词替代
单词说明符允许从先前命令行中提取单个的单词。冒号可以放在任何单词说明符的前
面。在一个事件序号之后，除非是这里显示的，否则冒号是可选择的。
:0 命令名
:n 参数序号n
^ 第一个参数
$ 最后一个参数
:n-m 参数n 到m
-m 单词0 到m，和：0-m 相同
:n- 参数n 至最后一个的前一个
:n* 参数n 至最后一个，和n-$ 相同
* 所有的参数，和^-$ 或1-$ 相同
# 当前命令行直到这点，很少用
单词替代示例
假定有下列命令：
13% cat ch01 ch02 ch03 biblio back
事件序号键入的命令执行的命令
14 ls !13^ ls ch01
15 sort !13:* sort ch01 ch02 ch03 biblio back
16 lp !cat:3* lp ch03 biblio back
17 !cat:0-3 cat ch01 ch02 ch03
18 vi !-5:4 vi biblio

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历史修饰符
可以通过一个或多个修饰符来修饰命令替代和单词替代：
输出、替代和引用
:p 只显示命令但不执行。
:s/old/new 用字符串new 替代old，只影响第一个实例。
:gs/old/new 用字符串new 替代old，适用于所有的实例。
:& 重复先前的替代（:s 或^ 命令），只影响第一个实例。
:g& 重复先前的替代，适用于所有实例。
:q 将一个单词列表引起来。
:x 将分隔的单词引起来。
截取
:r 提取第一个可用的路径名的根。
:gr 提取所有的路径名的根。
:e 提取第一个可用的路径名的扩展名。
:ge 提取所有的扩展名。
:h 提取第一个可用的路径名的头。
:gh 提取所有路径名的头。
:t 提取第一个可用的路径名的尾。
:gt 提取所有路径名的尾。
历史修饰符的示例
以“单词替代示例”中的第17 条命令为例：
17% cat ch01 ch02 ch03
事件# 键入的命令执行的命令
19 !17:s/ch/CH/ cat CH01 ch02 ch03
20 !:g& cat CH01 CH02 CH03
21 !more:p more cprogs/01.c（只显示）
22 cd !$:h cd cprogs
23 vi !mo:t vi 01.c
24 grep stdio !$ grep stdio 01.c
25 ^stdio^include stdio^:q grep"include stdio" 01.c
26 nroff !21:t:p nroff 01.c（是我需要的吗?）
27 !! nroff 01.c（执行它）

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作业控制
作业控制使用户可以将前台作业放到后台，将后台作业转到前台，或挂起（暂时停
止）正在运行的作业。C shell 对作业控制提供了下面的命令。要想获得这些命令的
更多信息，参见本章后面的“内置的C shell 命令”。
bg 将一个作业放至后台。
fg 将一个作业放至前台。
jobs
列出活动的作业。
kill
终止一个作业。
notify
当一个后台作业完成时通知。
stop
挂起一个后台作业。
CTRL-Z
挂起一个前台作业。
很多作业控制命令采用jobID 作为参数。可以按以下方式指定参数：
%n 作业号n
%s 作业的命令行是以字符串s 开始的
%?s 作业的命令行中包含字符串s
%% 当前作业
% 当前作业（和上面相同）
%+ 当前作业（和上面相同）
%- 先前的作业

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作业控制
作业控制使用户可以将前台作业放到后台，将后台作业转到前台，或挂起（暂时停
止）正在运行的作业。C shell 对作业控制提供了下面的命令。要想获得这些命令的
更多信息，参见本章后面的“内置的C shell 命令”。
bg 将一个作业放至后台。
fg 将一个作业放至前台。
jobs
列出活动的作业。
kill
终止一个作业。
notify
当一个后台作业完成时通知。
stop
挂起一个后台作业。
CTRL-Z
挂起一个前台作业。
很多作业控制命令采用jobID 作为参数。可以按以下方式指定参数：
%n 作业号n
%s 作业的命令行是以字符串s 开始的
%?s 作业的命令行中包含字符串s
%% 当前作业
% 当前作业（和上面相同）
%+ 当前作业（和上面相同）
%- 先前的作业