Bash

Bash

查看Shell

$ cat /etc/shells

bash --version

echo $BASH_VERSION

CLI

bash

exit

pwd

cat /etc/shells

基础语法

echo

echo命令的作用是在屏幕输出一行文本，可以将该命令的参数原样输出。

$ echo hello world
hello world

如果想要输出的是多行文本，即包括换行符。这时就需要把多行文本放在引号里面。

$ echo "<HTML>
    <HEAD>
          <TITLE>Page Title</TITLE>
    </HEAD>
    <BODY>
          Page body.
    </BODY>
</HTML>"

-n 参数

默认情况下，echo输出的文本末尾会有一个回车符。-n参数可以取消末尾的回车符，使得下一个提示符紧跟在输出内容的后面。

$ echo -n hello world
hello world$

上面例子中，world后面直接就是下一行的提示符$。

$ echo a;echo b
a
b

$ echo -n a;echo b
ab

-e参数

-e参数会解释引号（双引号和单引号）里面的特殊字符（比如换行符\n）。如果不使用-e参数，即默认情况下，引号会让特殊字符变成普通字符，echo不解释它们，原样输出。

$ echo "Hello\nWorld"
Hello\nWorld

# 双引号的情况
$ echo -e "Hello\nWorld"
Hello
World

# 单引号的情况
$ echo -e 'Hello\nWorld'
Hello
World

命令格式

命令行环境中，主要通过使用 Shell 命令，进行各种操作。Shell 命令基本都是下面的格式。

$ command [ arg1 ... [ argN ]]

短形式与长形式命令配置

在命令行工具中，许多配置项通常有两种形式：短形式和长形式。短形式一般以一个连字符 - 开头，而长形式则以两个连字符 -- 开头，且两者的功能完全相同。

短形式：-l（适合手动输入，简洁）
长形式：--list（适合脚本编写，可读性更高，便于理解）

例如，以下两个命令功能一致：

# 短形式
$ ls -r

# 长形式
$ ls --reverse

在上例中，-r 是短形式，--reverse 是长形式。虽然它们执行相同的功能，但短形式更便于手动输入，而长形式则在脚本中更具可读性。

多行命令的书写

通常，Bash 命令写在一行中，按下回车键后立即执行。但如果命令过长，分行书写有助于提高可读性。此时可以在每行末尾使用反斜杠 \，将下一行与当前行合并解释。例如：

$ echo foo bar

# 等同于
$ echo foo \
bar

Bash 使用空格（或 Tab 键）区分不同的参数。

$ command foo bar

在上面的命令中，foo 和 bar 之间有一个空格，所以 Bash 认为它们是两个参数。

如果参数之间有多个空格，Bash 会自动忽略多余的空格。例如：

$ echo this is a     test
this is a test

在这个例子中，尽管 a 和 test 之间有多个空格，Bash 依然只会处理为一个空格，输出时没有多余空格。

分号

分号（;）是命令的结束符，可以让一行中包含多个命令。前一个命令执行结束后，接着执行下一个命令。

$ clear; ls

在此例中，Bash 会先执行 clear 命令，执行完成后再执行 ls 命令。

需要注意的是，使用分号时，无论第一个命令是否成功执行，第二个命令都会继续执行。

命令的组合符&&和||

除了分号，Bash 还提供了两个命令组合符：&& 和 ||，可以更灵活地控制多个命令之间的执行顺序。

Command1 && Command2
表示如果 Command1 成功执行，则继续执行 Command2。
Command1 || Command2
表示如果 Command1 执行失败，则继续执行 Command2。

示例

$ cat filelist.txt; ls -l filelist.txt

在这个例子中，无论 cat 命令执行成功还是失败，都会继续执行 ls 命令。

$ cat filelist.txt && ls -l filelist.txt

在这个例子中，只有 cat 命令成功执行后，才会继续执行 ls 命令。如果 cat 执行失败（如文件不存在），ls 命令将不会执行。

$ mkdir foo || mkdir bar

在这个例子中，只有当 mkdir foo 命令执行失败时（如 foo 目录已存在），才会执行 mkdir bar 命令。如果 mkdir foo 成功，bar 目录将不会被创建。

type 命令

type 命令用于判断 Bash 中一个命令的来源，是内置命令还是外部程序。

示例

$ type echo
echo is a shell builtin

$ type ls
ls is hashed (/bin/ls)

上面的例子中，type 命令告诉我们 echo 是一个内置命令，而 ls 是外部程序（位于 /bin/ls）。

type 命令本身也是内置命令：

$ type type
type is a shell builtin

查看命令的所有定义

通过 type -a 参数可以查看命令的所有定义：

$ type -a echo
echo is a shell builtin
echo is /usr/bin/echo
echo is /bin/echo

在上面的例子中，echo 既是一个内置命令，也有对应的外部程序。

返回命令类型

type -t 参数可以返回命令的类型，可能的结果包括：别名（alias）、关键词（keyword）、函数（function）、内置命令（builtin）、文件（file）。

$ type -t bash
file

$ type -t if
keyword

在这个例子中，bash 是一个文件，而 if 是一个关键词。

快捷键

Bash 提供了许多快捷键，能极大地提高操作效率。以下是一些常用的快捷键，更多细节可以参考《行操作》部分。

Ctrl + L：清屏并将当前行移至页面顶部。
Ctrl + C：中止当前正在执行的命令。
Shift + PageUp：向上滚动查看终端内容。
Shift + PageDown：向下滚动查看终端内容。
Ctrl + U：删除光标位置到行首的内容。
Ctrl + K：删除光标位置到行尾的内容。
Ctrl + W：删除光标前的一个单词。
Ctrl + D：关闭当前 Shell 会话。
↑，↓：浏览历史命令记录。

自动补全

Bash 还支持自动补全功能。当命令输入到一半时，按下 Tab 键，Bash 会自动补全命令。例如，输入 tou 后按下 Tab 键，Bash 会自动补全为 touch。

不仅命令支持补全，文件路径也可以自动补全。输入路径的部分内容后按下 Tab 键，Bash 会补全剩余路径。如果有多个可能的选项，按两次 Tab 键，Bash 会显示所有可选路径。

模式扩展

波浪线扩展

波浪线 ~ 在 Bash 中会自动扩展为当前用户的主目录。

$ echo ~
/home/me

~/dir 表示主目录中的某个子目录，其中 dir 是主目录中的子目录名。

# 进入 /home/me/foo 目录
$ cd ~/foo

~user 会扩展为指定用户的主目录：

$ echo ~foo
/home/foo

$ echo ~root
/root

如果 ~user 后的用户名不存在，波浪线扩展不会生效，仍然显示原输入内容：

$ echo ~nonExistedUser
~nonExistedUser

~+ 会扩展为当前所在的目录，等同于 pwd 命令的结果：

$ cd ~/foo
$ echo ~+
/home/me/foo

?扩展

? 字符在 Bash 中用于文件路径扩展，表示任意单个字符，不包括空字符。

示例

# 存在文件 a.txt 和 b.txt
$ ls ?.txt
a.txt b.txt

在这个例子中，? 代表单个字符，所以会匹配 a.txt 和 b.txt。

如果要匹配多个字符，可以使用多个 ? 连用。

# 存在文件 a.txt、b.txt 和 ab.txt
$ ls ??.txt
ab.txt

在这个例子中，?? 匹配两个字符，因此 ab.txt 被匹配。

文件名扩展

? 字符扩展是文件名扩展的一部分，只有在匹配的文件实际存在时才会生效。如果没有匹配到文件，扩展不会发生。

# 当前目录有 a.txt 文件
$ echo ?.txt
a.txt

# 当前目录为空目录
$ echo ?.txt
?.txt

在这个例子中，如果 ?.txt 匹配到文件名，echo 会输出扩展后的文件名；如果没有匹配到文件，echo 会原样输出 ?.txt。

* 扩展

* 字符在 Bash 中用于文件路径扩展，表示任意数量的任意字符，包括零个字符。

示例

# 存在文件 a.txt、b.txt 和 ab.txt
$ ls *.txt
a.txt b.txt ab.txt

在这个例子中，*.txt 匹配所有以 .txt 结尾的文件。

如果想输出当前目录的所有文件，直接使用 *：

$ ls *

匹配空字符

* 可以匹配零个或多个字符：

# 存在文件 a.txt 和 ab.txt
$ ls a*.txt
a.txt ab.txt

# 存在文件 b.txt 和 ab.txt
$ ls *b*
b.txt ab.txt

隐藏文件匹配

* 不会匹配隐藏文件（以 . 开头的文件），例如：

$ ls *

如果要匹配隐藏文件，需要使用 .*：

# 显示所有隐藏文件
$ echo .*

要排除 . 和 .. 这两个特殊的隐藏文件，可以使用以下表达式：

$ echo .[!.]*

文件存在条件

与 ? 字符扩展一样，* 字符扩展只有在匹配的文件存在时才会生效。如果没有匹配到文件，扩展不会发生：

# 当前目录不存在 c 开头的文件
$ echo c*.txt
c*.txt

在这个例子中，由于目录中没有 c 开头的文件，c*.txt 会原样输出。

目录匹配

* 只匹配当前目录中的文件，不会匹配子目录中的文件：

# 子目录有 a.txt 文件
# 无效写法
$ ls *.txt

# 有效写法
$ ls */*.txt

如果需要匹配多层子目录中的文件，可以使用 */*.txt。对于多层子目录，需要使用相应数量的 * 级别。

Bash 4.0 中的 `globstar`

Bash 4.0 引入了 globstar 参数，当启用时，** 可以匹配零个或多个子目录。例如：

# 匹配顶层和任意深度子目录中的所有文本文件
$ ls **/*.txt

globstar 允许 **/*.txt 匹配顶层目录和任意深度子目录中的 .txt 文件。更多内容可以参考 shopt 命令的详细介绍。

方括号扩展

[start-end] 扩展

方括号扩展有一个简写形式[start-end]，表示匹配一个连续的范围。比如，[a-c]等同于[abc]，[0-9]匹配[0123456789]。

# 存在文件 a.txt、b.txt 和 c.txt
$ ls [a-c].txt
a.txt
b.txt
c.txt

# 存在文件 report1.txt、report2.txt 和 report3.txt
$ ls report[0-9].txt
report1.txt
report2.txt
report3.txt

下面是一些常用简写的例子。

    [a-z]：所有小写字母。
    [a-zA-Z]：所有小写字母与大写字母。
    [a-zA-Z0-9]：所有小写字母、大写字母与数字。
    [abc]*：所有以a、b、c字符之一开头的文件名。
    program.[co]：文件program.c与文件program.o。
    BACKUP.[0-9][0-9][0-9]：所有以BACKUP.开头，后面是三个数字的文件名。

这种简写形式有一个否定形式[!start-end]，表示匹配不属于这个范围的字符。比如，[!a-zA-Z]表示匹配非英文字母的字符。

$ ls report[!1–3].txt report4.txt report5.txt

上面代码中，[!1-3]表示排除1、2和3。

大括号扩展

大括号扩展 {...} 用于生成一系列的值，括号内的值用逗号分隔。它会扩展为括号内的每一个值，无论对应的文件是否存在。

示例

$ echo {1,2,3}
1 2 3

$ echo d{a,e,i,u,o}g
dag deg dig dug dog

$ echo Front-{A,B,C}-Back
Front-A-Back Front-B-Back Front-C-Back

注意，大括号扩展与文件名扩展不同，它会生成所有给定的值，而不考虑是否存在相应的文件：

$ ls {a,b,c}.txt
ls: 无法访问'a.txt': 没有那个文件或目录
ls: 无法访问'b.txt': 没有那个文件或目录
ls: 无法访问'c.txt': 没有那个文件或目录

注意事项

逗号前后不能有空格。如果有空格，大括号扩展将失效：
```
$ echo {1 , 2}
{1 , 2}
```
逗号前可以没有值，表示扩展的第一项为空：
```
$ cp a.log{,.bak}
# 等同于
$ cp a.log a.log.bak
```

嵌套大括号扩展

大括号可以嵌套使用：

$ echo {j{p,pe}g,png}
jpg jpeg png

$ echo a{A{1,2},B{3,4}}b
aA1b aA2b aB3b aB4b

与其他模式联用

大括号扩展可以与其他模式（如 *）联用，并且优先于其他模式扩展：

$ echo /bin/{cat,b*}
/bin/cat /bin/b2sum /bin/base32 /bin/base64 ... ...

该命令等同于：

$ echo /bin/cat; echo /bin/b*

多字符扩展

大括号扩展支持多字符模式，而方括号扩展 [abc] 只能匹配单个字符：

$ echo {cat,dog}
cat dog

文件存在性区别

大括号扩展始终会扩展，而方括号扩展仅在文件存在时扩展：

# 不存在 a.txt 和 b.txt
$ echo [ab].txt
[ab].txt

$ echo {a,b}.txt
a.txt b.txt

在这个例子中，如果文件 a.txt 和 b.txt 不存在，方括号扩展 [ab].txt 不会展开，而大括号扩展 {a,b}.txt 依然会生成 a.txt 和 b.txt。

{start..end} 扩展

大括号扩展的简写形式 {start..end} 表示生成一个连续的序列。该序列可以是字母或数字。

示例

$ echo {a..c}
a b c

$ echo d{a..d}g
dag dbg dcg ddg

$ echo {1..4}
1 2 3 4

$ echo Number_{1..5}
Number_1 Number_2 Number_3 Number_4 Number_5

支持逆序

该扩展还支持逆序生成：

$ echo {c..a}
c b a

$ echo {5..1}
5 4 3 2 1

无法理解的简写

当 Bash 无法理解某种简写时，它将原样输出：

$ echo {a1..3c}
{a1..3c}

嵌套扩展

简写形式支持嵌套使用：

$ echo .{mp{3..4},m4{a,b,p,v}}
.mp3 .mp4 .m4a .m4b .m4p .m4v

新建目录

大括号扩展的一个常见用途是新建一系列目录：

$ mkdir {2007..2009}-{01..12}

这条命令会新建 36 个子目录，格式为“年份-月份”。

用于循环

在 for 循环中也常用大括号扩展：

for i in {1..4}
do
  echo $i
done

这个循环会执行 4 次，输出 1 到 4。

前导零

如果起始数字有前导零，输出的每一项都会保留前导零：

$ echo {01..5}
01 02 03 04 05

$ echo {001..5}
001 002 003 004 005

步长指定

可以使用第二个双点号 {start..end..step} 来指定步长：

$ echo {0..8..2}
0 2 4 6 8

在这个例子中，数字从 0 递增到 8，每次增加 2。

连用扩展

多个简写形式连用时，会有循环处理效果：

$ echo {a..c}{1..3}
a1 a2 a3 b1 b2 b3 c1 c2 c3

这会生成所有可能的组合结果。

Bash 中的变量扩展、子命令扩展、算术扩展和字符类扩展都是常见的扩展操作，以下是详细介绍：

变量扩展

使用 $ 符号来引用变量，Bash 会将其扩展为变量的值：

$ echo $SHELL
/bin/bash

变量也可以使用 ${} 进行引用：

$ echo ${SHELL}
/bin/bash

使用 ${!string*} 或 ${!string@} 可以返回所有匹配指定前缀的变量名：

$ echo ${!S*}
SECONDS SHELL SHELLOPTS SHLVL SSH_AGENT_PID SSH_AUTH_SOCK

子命令扩展

子命令扩展使用 $(...) 语法，可以将另一个命令的运行结果作为返回值：

$ echo $(date)
Tue Jan 28 00:01:13 CST 2020

另一种较老的语法是使用反引号 `...`：

$ echo `date`
Tue Jan 28 00:01:13 CST 2020

子命令扩展支持嵌套，例如：

$ echo $(ls $(pwd))

算术扩展

使用 ((...)) 进行整数运算，并返回结果：

$ echo $((2 + 2))
4

字符类扩展

字符类 [[:class:]] 用于匹配特定类型的字符。常用字符类如下：

[[:alnum:]]：字母或数字
[[:alpha:]]：字母
[[:blank:]]：空格和 Tab
[[:cntrl:]]：控制字符（ASCII 码 0-31）
[[:digit:]]：数字
[[:graph:]]：可打印字符（不含空格）
[[:lower:]]：小写字母
[[:print:]]：可打印字符（含空格）
[[:punct:]]：标点符号
[[:space:]]：空白字符
[[:upper:]]：大写字母
[[:xdigit:]]：十六进制字符

例如，列出所有以大写字母开头的文件：

$ echo [[:upper:]]*

字符类可以通过加 ! 或 ^ 来表示否定：

$ echo [![:digit:]]*

使用注意点

通配符先解释再执行
Bash 会先扩展通配符，然后执行命令：
```
$ ls a*.txt
ab.txt
```
文件名扩展原样输出
如果没有匹配的文件，通配符原样输出：
```
$ echo r*
r*
```
通配符仅匹配单层路径
* 和 ? 只能匹配当前目录的文件，无法匹配子目录。如果要匹配子目录中的文件，可以使用 */：
```
$ ls */*.txt
```
文件名中使用通配符
如果文件名中包含通配符，需要使用引号引起来：
```
$ touch 'fo*'
$ ls
fo*
```

这些扩展功能帮助你灵活操作 Bash 命令和文件路径。

量词语法

Bash 中的量词语法用来控制模式匹配的次数，但需要 extglob 参数开启。一般情况下，extglob 是默认打开的，你可以使用以下命令来检查或开启它：

$ shopt extglob
extglob         on

$ shopt -s extglob  # 开启 extglob

量词语法

?(pattern-list)：匹配零次或一次模式。
*(pattern-list)：匹配零次或多次模式。
+(pattern-list)：匹配一次或多次模式。
@(pattern-list)：只匹配一次模式。
!(pattern-list)：匹配给定模式以外的任何内容。

示例

$ ls abc?(.)txt
abctxt abc.txt

?(.) 匹配零个或一个点。

$ ls abc?(def)
abc abcdef

?(def) 匹配零个或一个 def。

$ ls abc@(.txt|.php)
abc.php abc.txt

@(.txt|.php) 只匹配 .txt 或 .php 后缀的文件。

$ ls abc+(.txt)
abc.txt abc.txt.txt

+(.txt) 匹配一个或多个 .txt。

$ ls a!(b).txt
a.txt abb.txt ac.txt

!(b) 匹配非 b 的内容。

`shopt` 命令

shopt 命令可以控制 Bash 的一些行为，特别是通配符扩展相关的参数：

dotglob：匹配包括隐藏文件（以 . 开头的文件）。
```
$ shopt -s dotglob
$ ls *
abc.txt .config
```

nullglob：当没有匹配文件时，通配符返回空字符串。

$ shopt -s nullglob
$ rm b*  # 如果没有 b* 匹配的文件，rm 不会报错。

failglob：当没有匹配文件时，直接报错。

$ shopt -s failglob
$ rm b*  # 如果没有匹配文件，Bash 会直接报错。
bash: 无匹配: b*

extglob：支持扩展的通配符语法（如量词语法），默认开启。
```
$ shopt -s extglob
```

nocaseglob：通配符扩展不区分大小写。

$ shopt -s nocaseglob
$ ls /windows/program*
/windows/ProgramData /windows/Program Files /windows/Program Files (x86)

globstar：允许 ** 匹配零个或多个子目录。默认关闭。
假设有如下文件结构：
```
a.txt
sub1/b.txt
sub1/sub2/c.txt
```
默认情况下，你需要分层写出通配符来匹配子目录：
```
$ ls *.txt */*.txt */*/*.txt
```
开启 globstar 后，**/*.txt 可以匹配所有子目录中的 .txt 文件：
```
$ shopt -s globstar
$ ls **/*.txt
a.txt  sub1/b.txt  sub1/sub2/c.txt
```

通过这些选项，Bash 的通配符扩展可以变得更加灵活和强大，满足各种复杂文件匹配的需求。

引号和转义

Bash 只有一种数据类型，就是字符串。不管用户输入什么数据，Bash 都视为字符串。因此，字符串相关的引号和转义，对 Bash 来说就非常重要。

在 Bash 中，某些字符具有特殊含义（如 $、&、* 等），如果你想要原样输出这些特殊字符，需要使用反斜杠进行转义。

特殊字符的转义

例如，直接输出 $ 符号时，它会被解释为变量符号，因此不会有任何结果：

$ echo $date

# 输出为空

为了原样输出 $，需要在它前面加反斜杠进行转义：

$ echo \$date
$date

反斜杠的转义

反斜杠 \ 本身也是一个特殊字符。如果想要输出反斜杠本身，需要对其自身进行转义，使用两个反斜杠 \\：

$ echo \\
\

表示不可打印字符

反斜杠还可以用于表示一些不可打印的字符：

\a：响铃
\b：退格
\n：换行
\r：回车
\t：制表符

为了正确输出这些字符，需要使用 echo 命令的 -e 参数，并将字符放在引号中：

$ echo -e "a\tb"
a        b

在不使用 -e 参数时，Bash 不会正确解释这些特殊字符：

$ echo a\tb
atb

多行命令的书写

反斜杠还可以用于将一条命令分成多行书写。在行尾加上反斜杠，Bash 会忽略换行符，将下一行视为同一条命令的延续：

$ mv \
/path/to/foo \
/path/to/bar

# 等同于
$ mv /path/to/foo /path/to/bar

这种写法适用于命令较长的情况下，能够提高命令的可读性。

通过使用反斜杠进行转义和多行书写，你可以灵活处理 Bash 中的特殊字符和长命令。

在 Bash 中，单引号用来保留字符的字面含义，所有在单引号内的字符都会被视为普通字符，即使它们通常在 Bash 中具有特殊含义。

单引号的特点

保留特殊字符的字面含义：在单引号内，特殊字符如 *、$、\ 等不会被 Bash 扩展或解释。

示例

$ echo '*'
*

$ echo '$USER'
$USER

$ echo '$((2+2))'
$((2+2))

$ echo '$(echo foo)'
$(echo foo)

在这些例子中，单引号使得 Bash 的扩展（如变量、算术运算、子命令）失效，所有内容都按字面输出。

单引号内不能转义

由于反斜杠 \ 在单引号内被视为普通字符，所以不能用于转义单引号。如果要在单引号内使用单引号，需要使用 \$ 形式。

错误示例

$ echo it's
# 报错，因为单引号没有正确关闭

$ echo 'it\'s'
# 报错，反斜杠在单引号内不起作用

正确方法

可以通过在外层加上 $ 来允许转义单引号：

$ echo $'it\'s'
it's

或者更简洁的方式是使用双引号来包含单引号：

$ echo "it's"
it's

总结

单引号内的内容不会被 Bash 解析或扩展，所有字符都按字面输出。
反斜杠在单引号内不起作用，不能转义单引号。如果需要在单引号内使用单引号，可以使用 $'...' 或改用双引号。

使用单引号时，确保所有字符的含义都不需要 Bash 扩展，否则建议使用双引号。

双引号

双引号在 Bash 中的行为比单引号更加宽松，允许某些特殊字符继续发挥它们的作用，而其他字符则会变为普通字符。

特点

大部分特殊字符失去特殊含义：例如，通配符 * 在双引号中会失去文件名扩展功能，变为普通字符。

示例

$ echo "*"
*

在这个例子中，* 被当作普通字符，未进行文件名扩展。

保持特殊含义的字符

在双引号中，三个字符保持其特殊含义：

美元符号 $：继续引用变量。
反引号 `：继续执行子命令。
反斜杠 \：继续作为转义字符。

示例

$ echo "$SHELL"
/bin/bash

$ echo "`date`"
Mon Jan 27 13:33:18 CST 2020

在这个例子中，$SHELL 继续引用变量，`date` 继续执行子命令。

反斜杠的转义作用

反斜杠在双引号中仍然保留其转义功能，可以用于插入双引号或反斜杠本身。

$ echo "I'd say: \"hello.\""
I'd say: "hello."

$ echo "\\"
\

多行文本

在双引号中，换行符不再被 Bash 解释为命令的结束符，而只是作为普通的换行符。因此，可以在双引号中输入多行文本。

$ echo "hello
world"
hello
world

文件名包含空格

当文件名包含空格时，必须使用双引号或单引号来将文件名括起来，否则 Bash 会将文件名中的空格解释为多个文件名。

$ ls "two words.txt"

原样保存空格和格式

双引号可以保留多余的空格，确保输出与输入一致。

$ echo "this is a     test"
this is a     test

双引号还能保存原始的命令输出格式。如果不使用双引号，Bash 会将所有输出压缩为单行。

示例

# 单行输出
$ echo $(cal)
一月 2020 日 一 二 三 四 五 六 1 2 3 ... 31

# 原始格式输出
$ echo "$(cal)"
      一月 2020
日 一 二 三 四 五 六
          1  2  3  4
 5  6  7  8  9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31

在这个例子中，双引号保留了 cal 命令的原始格式。

总结

双引号：保留 $、` 和 \ 的特殊含义，其他字符变为普通字符。
用途：用于处理包含空格的文件名，保持输出格式，防止 Bash 进行不必要的扩展。

Here 文档

Here 文档（here document）是一种在 Bash 中输入多行字符串的方法，其格式如下：

<< token
text
token

格式说明

开始标记：<< token，其中 token 是 Here 文档的名称，可以是任意名称。
结束标记：token，必须单独一行顶格书写。

Here 文档会将开始标记和结束标记之间的所有内容作为输入，并将这些内容提供给一个命令处理。

示例

以下是一个通过 Here 文档输出 HTML 代码的示例：

$ cat << _EOF_
<html>
<head>
    <title>
    The title of your page
    </title>
</head>

<body>
    Your page content goes here.
</body>
</html>
_EOF_

在这个例子中，_EOF_ 是 Here 文档的标记，内容是多行 HTML 代码，Bash 会将它们作为输入传递给 cat 命令。

Here 文档中的变量替换

Here 文档支持变量替换和反斜杠转义，但是不支持通配符扩展，双引号和单引号在 Here 文档中失去了它们的语法作用。

示例

$ foo='hello world'
$ cat << _example_
$foo
"$foo"
'$foo'
_example_

输出：

hello world
"hello world"
'hello world'

在这个例子中，变量 $foo 被替换为其值，但双引号和单引号被原样输出。

禁用变量替换

如果希望避免变量替换，可以将 Here 文档的开始标记放在单引号中：

$ foo='hello world'
$ cat << '_example_'
$foo
"$foo"
'$foo'
_example_

输出：

$foo
"$foo"
'$foo'

在这个例子中，由于开始标记 _example_ 被单引号包裹，因此变量 $foo 没有被替换。

Here 文档的作用机制

Here 文档的本质是重定向。它将字符串重定向给某个命令，相当于 echo 命令的重定向：

$ command << token
string
token

等同于：

$ echo string | command

Here 文档适用于那些能够接受标准输入的命令。它不能作为命令本身的参数，例如 echo 命令不能使用 Here 文档：

$ echo << _example_
hello
_example_

在这个例子中，echo 命令不会输出任何内容，因为 Here 文档对 echo 命令无效。

注意事项

Here 文档不能作为变量的值，它只能用于命令的参数。
适用于接受标准输入的命令，例如 cat、grep 等，但对于不接受标准输入的命令无效。

Here 文档是一种方便的方式来输入多行文本并将其传递给命令处理，尤其是在处理长文本块时非常有用。

Here字符串

Here 字符串（Here string）是 Here 文档的变体，使用三个小于号（<<<）表示，它将一个字符串通过标准输入传递给命令。

基本语法

<<< string

Here 字符串的作用是将给定的字符串传递给命令的标准输入，而不是作为命令的直接参数。这对于一些只接受标准输入的命令非常有用。

示例

$ cat <<< 'hi there'

上面的命令使用 Here 字符串将 'hi there' 传递给 cat 命令，等同于下面的管道命令：

$ echo 'hi there' | cat

使用 Here 字符串的语法更加简洁，且语义上更加清晰。

应用场景

有些命令只能通过标准输入接收数据，而不能直接将字符串作为参数传递。这时 Here 字符串非常有用。例如 md5sum 命令：

$ md5sum <<< 'ddd'

这等同于：

$ echo 'ddd' | md5sum

如果你直接运行 md5sum ddd，ddd 会被解释为文件名，而不是字符串内容。因此，使用 Here 字符串可以避免这种误解，将 'ddd' 作为字符串传递给 md5sum。

总结

Here 字符串是一个方便的工具，它允许将字符串直接作为标准输入传递给命令，语法简洁且清晰，适用于那些只接受标准输入的命令。

变量

Bash 变量简介

Bash 中的变量分为两类：环境变量 和 自定义变量。

环境变量

环境变量是由系统定义并预先配置的变量，进入 Shell 时已经存在，可以直接使用。环境变量通常由父 Shell 传递给子 Shell，或系统启动时自动配置。

使用 env 或 printenv 命令可以查看所有环境变量：

$ env
# 或者
$ printenv

常见的环境变量

BASHPID：当前 Bash 进程的 ID。
BASHOPTS：当前 Shell 的参数（可用 shopt 修改）。
DISPLAY：图形界面的显示器名，通常为 :0，表示 X Server 的第一个显示器。
EDITOR：默认文本编辑器。
HOME：用户主目录。
HOST：当前主机名。
IFS：词与词之间的分隔符，默认为空格。
LANG：字符集和语言编码，如 zh_CN.UTF-8。
PATH：用于搜索可执行程序的目录列表。
PS1：Shell 提示符。
PS2：多行输入时的次级提示符。
PWD：当前工作目录。
RANDOM：返回一个 0 到 32767 之间的随机数。
SHELL：当前 Shell 的名字。
TERM：终端类型。
UID：当前用户的 ID。
USER：当前用户名。

许多环境变量是只读的，像常量一样，变量名通常使用全大写。例如，用户定义的常量也可以使用全大写字母来命名。

注意：Bash 变量名是区分大小写的，例如 HOME 和 home 是不同的变量。

查看环境变量

使用 printenv 或 echo 命令查看单个环境变量的值：

$ printenv PATH
# 或者
$ echo $PATH

注意：使用 printenv 命令时，变量名前不需要 $ 符号。

自定义变量

自定义变量是用户在当前 Shell 会话中定义的变量。它们只在当前 Shell 中有效，退出 Shell 后，变量就消失了。

可以使用 set 命令查看所有变量（包括环境变量和自定义变量），以及所有 Bash 函数：

$ set

通过这些工具，用户可以轻松管理和查看 Shell 中的变量和函数。

创建变量

在 Bash 中，用户可以根据以下规则创建自定义变量：

变量名规则

变量名只能由字母、数字和下划线字符组成。
第一个字符必须是字母或下划线，不能是数字。
变量名中不能包含空格或标点符号。

声明变量的语法

variable=value

在这个语法中，等号左边是变量名，右边是变量的值。注意：等号两边不能有空格。

包含空格的变量值

如果变量的值包含空格，则必须使用引号将值括起来：

myvar="hello world"

Bash 中变量的特点

Bash 没有数据类型的概念，所有变量的值都是字符串。
变量的值可以是字符串、其他变量的值、命令的执行结果，或者数学运算的结果。

示例

a=z                     # 变量 a 的值是字符串 "z"
b="a string"            # 值包含空格时，用引号括起来
c="a string and $b"     # 变量可以引用其他变量的值
d="\t\ta string\n"      # 使用转义字符表示特殊字符
e=$(ls -l foo.txt)      # 变量值可以是命令执行结果
f=$((5 * 7))            # 变量值可以是数学运算的结果

变量的重新赋值

变量可以被重新赋值，后面的赋值会覆盖之前的值：

$ foo=1
$ foo=2
$ echo $foo
2

在这个例子中，第二次给 foo 赋值覆盖了第一次的赋值。

同一行定义多个变量

可以在同一行中定义多个变量，使用分号 ; 分隔：

$ foo=1; bar=2

这个例子中，foo 和 bar 在同一行中被定义为两个不同的变量。

通过遵循这些规则，您可以在 Bash 中灵活地创建和管理变量。

读取变量

在 Bash 中，读取变量的方式是通过在变量名前加上美元符号 $，让 Bash 将其解析为变量的值。

基本读取方式

$ foo=bar
$ echo $foo
bar

在这个例子中，变量 foo 的值是 bar，通过 $foo 读取并输出。

变量不存在时

如果读取的变量不存在，Bash 不会报错，而是返回空字符：

$ echo $nonexistent

输出为空，nonexistent 是不存在的变量。

使用美元符号 `$`

由于 $ 是 Bash 的特殊字符，如果需要将其当作普通美元符号使用，需要进行转义。例如：

$ echo The total is $100.00
The total is 00.00

在这个例子中，$100 中的 $1 被解释为变量，但由于变量 1 没有定义，所以结果为 00.00。正确的写法是：

$ echo The total is \$100.00
The total is $100.00

使用花括号读取变量

变量名可以使用花括号 {} 包围，特别是在变量名与其他字符连用时，花括号能帮助 Bash 正确解析变量。

示例

$ a=foo
$ echo $a_file
# 无输出

$ echo ${a}_file
foo_file

在第一个例子中，$a_file 被当作一个整体变量名，导致 Bash 无法识别这个变量。而使用 ${a}_file 则正确读取了变量 a 的值，并与后面的 _file 连接。

事实上，$foo 可以看作是 ${foo} 的简写形式。

读取变量的变量

如果一个变量的值是另一个变量名，可以使用 ${!varname} 的语法来读取最终的变量值：

$ myvar=USER
$ echo ${!myvar}
ruanyf

在这个例子中，myvar 的值是 USER，${!myvar} 的写法将 USER 解析为变量并输出其值。

保持变量中的空格

如果变量的值包含连续空格或特殊字符，最好将变量放在双引号内读取，以保持原始格式：

$ a="1 2  3"
$ echo $a
1 2 3
$ echo "$a"
1 2  3

在没有双引号的情况下，Bash 会将连续的空格压缩为一个空格。使用双引号可以保持原始的格式和空格数量。

通过这些方法，Bash 可以灵活地读取变量的值并正确处理特殊字符或空格。

删除变量

在 Bash 中，删除一个变量可以使用 unset 命令：

unset NAME

注意事项

unset 命令会删除指定的变量，但由于不存在的变量在 Bash 中默认等于空字符串，因此即使删除了变量，读取时返回的值依然是空字符串。
这使得 unset 命令的实际作用相对有限。

另一种删除变量的方法

将变量设为空字符串也可以被视为“删除”变量：

$ foo=''
$ foo=

这两种写法都将变量 foo 设置为空字符串，从而达到了删除变量的效果。

由于不存在的变量默认为空字符串，因此通过这种方式删除变量通常比 unset 命令更为直接和常用。

总结

使用 unset NAME 删除变量。
或者，将变量设置为空字符串 foo='' 或 foo= 也可以达到同样的效果。

两者的区别在于，unset 完全删除了变量，而将变量设为空字符串则是清除了其值。

输出变量，`export` 命令

在 Bash 中，用户创建的变量只在当前 Shell 中有效，子 Shell 默认无法读取父 Shell 中定义的变量。要将变量传递给子 Shell，需要使用 export 命令，将变量标记为环境变量。

基本用法

先定义变量，再使用 export 命令：
```
NAME=foo
export NAME
```
也可以在定义和输出时同时使用 export：
```
export NAME=value
```

通过 export 命令，变量 $NAME 不仅可在当前 Shell 使用，也可以在任何新建的子 Shell 中读取。

子 Shell 中的变量继承与修改

子 Shell 可以继承父 Shell 中通过 export 输出的变量，但是对这些变量的修改不会影响父 Shell：

# 在父 Shell 中输出变量
$ export foo=bar

# 新建子 Shell
$ bash

# 读取继承的变量
$ echo $foo
bar

# 修改变量
$ foo=baz

# 退出子 Shell
$ exit

# 回到父 Shell，查看变量
$ echo $foo
bar

在这个例子中，子 Shell 修改了变量 foo，但退出子 Shell 后，父 Shell 中的 foo 仍保持原值。

特殊变量

Bash 提供了一些特殊变量，它们由 Shell 维护，用户无法直接修改。

$?
表示上一个命令的退出状态码。值为 0 表示成功，非零值表示失败。
```
$ ls doesnotexist
ls: doesnotexist: No such file or directory
$ echo $?
1
```
$$
当前 Shell 的进程 ID（PID）。常用于临时文件命名：
```
$ echo $$
10662
```

$_
上一个命令的最后一个参数：

$ grep dictionary /usr/share/dict/words
dictionary
$ echo $_
/usr/share/dict/words

$!
最近一个后台运行的进程 ID：
```
$ firefox &
[1] 11064
$ echo $!
11064
```
$0
当前 Shell 的名称，或者脚本名（如果在脚本中执行）：
```
$ echo $0
bash
```
$-
当前 Shell 的启动参数：
```
$ echo $-
himBHs
```
$@ 和 $#
- $#：脚本的参数数量。
- $@：脚本的所有参数。

这些特殊变量在 Bash 中广泛使用，用于获取系统信息、控制流程、处理参数等场景。

变量的默认值

Bash 提供了四个特殊语法，用于处理变量的默认值，以确保变量不为空。这些语法在没有定义或变量为空时提供默认值、赋值或处理错误信息。

${varname:-word}
如果变量 varname 存在且不为空，则返回它的值，否则返回 word。
适用于为未定义变量提供默认值。
```
$ echo ${count:-0}
0
```
${varname:=word}
如果变量 varname 存在且不为空，则返回它的值；否则将它设置为 word 并返回 word。
用于设置变量的默认值。
```
$ echo ${count:=0}
0
```
${varname:+word}
如果变量 varname 存在且不为空，则返回 word；否则返回空值。
用于测试变量是否存在。
```
$ echo ${count:+1}
1
```
${varname:?message}
如果变量 varname 存在且不为空，则返回它的值；否则打印 varname: message 并中断脚本执行。
用于确保变量被定义。
```
$ echo ${count:?"undefined!"}
# 如果 count 未定义，脚本将打印错误信息并退出。
```

示例：脚本参数

变量名部分可以用脚本参数（如 $1、$2）代替，常用于处理脚本参数：

filename=${1:?"filename missing."}

`declare` 命令

declare 命令用于声明特殊类型的变量或设置限制，例如声明只读变量或整数变量。它还可以用于查看变量信息。

基本语法

declare OPTION VARIABLE=value

常用选项

-a：声明数组变量。
-f：输出所有函数的定义。
-F：仅输出函数名，不输出函数定义。
-i：声明整数变量，允许进行数学运算。
-l：声明变量为小写字母。
-p：查看变量信息。
-r：声明只读变量，变量不能被修改或删除。
-u：声明变量为大写字母。
-x：将变量标记为环境变量（类似 export）。

选项示例

-i：整数声明

$ declare -i val1=12 val2=5
$ result=val1*val2
$ echo $result
60

-x：输出为环境变量
```
$ declare -x foo
```

-r：只读变量

$ declare -r bar=1
$ bar=2
bash: bar：只读变量

-u：大写字母变量

$ declare -u foo
$ foo=upper
$ echo $foo
UPPER

-l：小写字母变量

$ declare -l bar
$ bar=LOWER
$ echo $bar
lower

-p：查看变量信息

$ foo=hello
$ declare -p foo
declare -- foo="hello"

-f：输出所有函数
```
$ declare -f
```
-F：输出函数名
```
$ declare -F
```

通过这些工具和语法，Bash 提供了强大的变量控制和操作功能，允许用户灵活设置和管理变量的默认值、类型和范围。

`readonly` 命令

readonly 命令用于声明只读变量，一旦声明为只读，该变量的值不能被修改，也不能使用 unset 删除它。readonly 相当于 declare -r。

基本用法

$ readonly foo=1
$ foo=2
bash: foo：只读变量
$ echo $?
1

在上面的例子中，尝试修改只读变量 foo 会导致错误，返回码为 1，表示命令执行失败。

参数

-f：声明只读函数。
-p：打印出所有只读变量。
-a：声明只读数组。

示例

查看所有只读变量：

$ readonly -p

声明只读函数：

$ readonly -f my_function

`let` 命令

let 命令用于声明变量时执行算术运算，允许直接在声明过程中进行计算。

基本用法

$ let foo=1+2
$ echo $foo
3

在上面的例子中，let 命令计算了 1 + 2 并将结果赋值给变量 foo。

带空格的表达式

当表达式包含空格时，需要使用引号将表达式括起来：

$ let "foo = 1 + 2"

多变量赋值

let 支持同时对多个变量赋值，使用空格分隔表达式：

$ let "v1 = 1" "v2 = v1++"
$ echo $v1,$v2
2,1

在这个例子中，v2 被赋值为 v1 的原值，而 v1 在此操作后自增。

常见运算符

+：加法
-：减法
*：乘法
/：除法
++：自增
--：自减

引号和转义

在使用 let 或其他 Bash 命令时，如果表达式包含特殊字符或空格，通常需要使用引号（" 或 '）或者反斜杠（\）进行转义。

查看Shell

CLI

基础语法

echo

-n 参数

-e参数

命令格式

短形式与长形式命令配置

多行命令的书写

Bash 使用空格（或 Tab 键）区分不同的参数。

分号

命令的组合符&&和||

示例

type 命令

示例

查看命令的所有定义

返回命令类型

快捷键

自动补全

模式扩展

波浪线扩展

?扩展

示例

文件名扩展

* 扩展

示例

匹配空字符

隐藏文件匹配

文件存在条件

目录匹配

Bash 4.0 中的 globstar

方括号扩展

大括号扩展

示例

注意事项

嵌套大括号扩展

与其他模式联用

多字符扩展

文件存在性区别

{start..end} 扩展

示例

支持逆序

无法理解的简写

嵌套扩展

新建目录

用于循环

前导零

步长指定

连用扩展

变量扩展

子命令扩展

算术扩展

字符类扩展

使用注意点

量词语法

量词语法

示例

shopt 命令

引号和转义

特殊字符的转义

反斜杠的转义

表示不可打印字符

多行命令的书写

单引号的特点

示例

单引号内不能转义

错误示例

正确方法

总结

双引号

特点

示例

保持特殊含义的字符

示例

反斜杠的转义作用

多行文本

文件名包含空格

原样保存空格和格式

示例

Bash 4.0 中的 `globstar`

`shopt` 命令

使用美元符号 `$`

输出变量，`export` 命令

`declare` 命令

`readonly` 命令

`let` 命令