bash 语法备忘
source link: http://blog.ponder.work/2021/11/28/bash-cheat-sheet/
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bash 语法作为程序员好像都了解一些，但又缺少体系化学习，需要使用到某些功能时又经常手忙脚乱地查。
本文主要参考阮一峰的bash教程，对bash的知识点进行了梳理。
本文目的是作为bash的语法备忘录、语法速查表。
模式扩展（globbing），类似C语言中的宏展开，我们通常使用的通配符*就是其中之一。
Bash 一共提供八种扩展。
~波浪线扩展?问号扩展*星号扩展[]方括号扩展{}大括号扩展$var变量扩展$(date)命令扩展$((1 + 1))算术扩展
波浪线扩展
波浪线~会自动扩展成当前用户的主目录。~user表示扩展成用户user的主目录。如果用户不存在，则波浪号扩展不起作用。
bash-5.1$ echo ~/projects/
/Users/ruan/projects/
bash-5.1$ echo ~root/.ssh
/var/root/.ssh
bash-5.1$ echo ~aaa/.ssh
~aaa/.ssh
?字符代表文件路径里面的任意单个字符，不包括空字符。
只有文件确实存在的前提下，才会发生扩展。
bash-5.1$ touch {a,b}.txt ab.txt
bash-5.1$ ls ?.txt
a.txt b.txt
bash-5.1$ ls ??.txt
ab.txt
*字符代表文件路径里面的任意数量的任意字符，包括零个字符。
bash-5.1$ ls *.txt
a.txt ab.txt b.txt
bash-5.1$ ls /usr/local/Cellar/*/*/bin/z*
/usr/local/Cellar/ffmpeg/4.4_2/bin/zmqsend
/usr/local/Cellar/mysql-client/8.0.26/bin/zlib_decompress
/usr/local/Cellar/netpbm/10.86.24/bin/zeisstopnm
/usr/local/Cellar/perl/5.34.0/bin/zipdetails
/usr/local/Cellar/zstd/1.5.0/bin/zstd
方括号扩展
方括号扩展的形式是[...]，只有文件确实存在的前提下才会扩展。
[^...]和[!...]。它们表示匹配不在方括号里面的字符
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
bash-5.1$ ls [ab].txt
a.txt b.txt
bash-5.1$ ls [^b]b.txt
ab.txt
bash-5.1$ ls [a-b].txt
a.txt b.txt
大括号扩展
大括号扩展{...}表示分别扩展成大括号里面的所有值
大括号也可以与其他模式联用，并且总是先于其他模式进行扩展。
bash-5.1$ echo {1,2,3}
1 2 3
bash-5.1$ echo a{1,2,3}b
a1b a2b a3b
bash-5.1$ echo --exclude={a,b,c}
--exclude=a --exclude=b --exclude=c
bash-5.1$ echo foo{1,2{1,2}0,3}bar
foo1bar foo210bar foo220bar foo3bar
bash-5.1$ echo {1..3}
1 2 3
bash-5.1$ echo {1..10..2}
1 3 5 7 9
Bash 将美元符号$开头的词元视为变量，将其扩展成变量值
bash-5.1$ echo $HOME
/Users/ruan
$(...)可以扩展成另一个命令的运行结果，该命令的所有输出都会作为返回值。
bash-5.1$ echo $(date)
日 11 28 16:22:09 CST 2021
bash-5.1$ echo `date`
日 11 28 16:22:24 CST 2021
$((...))可以扩展成整数运算的结果
bash-5.1$ echo $((1+1))
2
单引号用于保留字符的字面含义，在单引号里转义字符和模式扩展都会失效。
bash-5.1$ ls '[ab].txt'
ls: cannot access '[ab].txt': No such file or directory
bash-5.1$ ls '*'
ls: cannot access '*': No such file or directory
双引号比单引号宽松，三个特殊字符除外：美元符号（$）、反引号（`）和反斜杠（\）。这三个字符，会被 Bash 自动扩展。
也就是说，相比单引号在双引号中变量扩展，命令扩展，算术扩展以及转义字符是有效的。
bash-5.1$ echo "$((1+1))"
2
bash-5.1$ echo "$HOME"
/Users/ruan
bash-5.1$ echo "$(date)"
日 11 28 16:35:27 CST 2021
bash-5.1$ echo -e "1\t2"
1 2
# 双引号中使用单引号
bash-5.1$ echo '"'
"
bash-5.1$ echo '"${HOME}"'
"${HOME}"
# 单引号中使用双引号
bash-5.1$ echo "'${HOME}'"
'/Users/ruan'
bash-5.1$ echo "'\"${HOME}\"'"
'"/Users/ruan"'
# 引号嵌套中使用模式扩展，将需要扩展的字符放在单引号中；典型的有json变量填充
bash-5.1$ echo '{"user": "'${USER}'"}'
{"user": "ruan"}
here doc
Here 文档（here document）是一种输入多行字符串的方法，格式如下。
它的格式分成开始标记（<< token）和结束标记（token）, 一般用字符串EOF作为token
<< token
text
token
bash-5.1$ cat << EOF
> 11
> 22
> 33
> EOF
11
22
33
here string
Here 文档还有一个变体，叫做 Here 字符串（Here string），使用三个小于号（<<<）表示。
它的作用是将字符串通过标准输入，传递给命令。
bash-5.1$ cat <<< foobar
foobar
bash-5.1$ echo foobar | cat
foobar
bash 是基于标准输入在不同进程间交互数据的，大部分功能都是在操作字符串，所以变量的默认类型也是字符串。
声明变量和读取变量
声明时等号两边不能有空格。
Bash 变量名区分大小写，HOME和home是两个不同的变量。
bash-5.1$ foo=1
bash-5.1$ echo $foo
1
变量查看和删除
# 查看所有变量, 其中包含父进程export的变量
bash-5.1$ set
UID=501
USER=ruan
bar=2
foo=1
bash-5.1$ unset foo
bash-5.1$ set
UID=501
USER=ruan
bar=2
用户创建的变量仅可用于当前 Shell，子 Shell 默认读取不到父 Shell 定义的变量。
如果希望子进程能够读到这个变量，需要使用export命令。
bash-5.1$ bash -c set | grep foo
bash-5.1$ export foo=1
bash-5.1$ bash -c set | grep foo
foo=1
平时所说的环境变量，就是init进程export输出的。子进程对变量的修改不会影响父进程，也就是说变量不是共享的。
# 查看环境变量
bash-5.1$ env
SHELL=/bin/zsh
LSCOLORS=Gxfxcxdxbxegedabagacad
ITERM_PROFILE=Default
下面是一些常见的环境变量。
BASHPID：Bash 进程的进程 ID。BASHOPTS：当前 Shell 的参数，可以用shopt命令修改。DISPLAY：图形环境的显示器名字，通常是:0，表示 X Server 的第一个显示器。EDITOR：默认的文本编辑器。HOME：用户的主目录。HOST：当前主机的名称。IFS：词与词之间的分隔符，默认为空格。LANG：字符集以及语言编码，比如zh_CN.UTF-8。PATH：由冒号分开的目录列表，当输入可执行程序名后，会搜索这个目录列表。PS1：Shell 提示符。PS2： 输入多行命令时，次要的 Shell 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：Shell 的名字。SHELLOPTS：启动当前 Shell 的set命令的参数TERM：终端类型名，即终端仿真器所用的协议。UID：当前用户的 ID 编号。USER：当前用户的用户名。
Bash 提供一些特殊变量。这些变量的值由 Shell 提供，用户不能进行赋值。
$?: 上一个命令的退出码, 0为成功，其他为失败$$: 当前进程的pid$_: 为上一个命令的最后一个参数$!: 为最近一个后台执行的异步命令的进程 ID。$0: bash脚本的参数列表，0是脚本文件路径，1到n是第1到第n个参数
变量默认值
${varname:-word}: 如果变量varname存在且不为空，则返回它的值，否则返回word${varname:=word}: 如果变量varname存在且不为空，则返回它的值，否则将它设为word，并且返回word。${varname:+word}: 如果变量名存在且不为空，则返回word，否则返回空值。它的目的是测试变量是否存在。${varname:?message}: 如果变量varname存在且不为空，则返回它的值，否则打印出varname: message，并中断脚本的执行。
declare 命令
declare命令的主要参数（OPTION）如下。
-a：声明数组变量。-A：声明关联数组变量。-f：输出所有函数定义。-F：输出所有函数名。-i：声明整数变量。-p：查看变量信息。-r：声明只读变量。-x：该变量输出为环境变量。
# 声明为整数，可以直接计算，不需要使用$符号
bash-5.1$ declare -i val1=12 val2=5
bash-5.1$ echo $val1
12
bash-5.1$ val1+=val2
bash-5.1$ echo $val1
17
# 一个变量声明为整数以后，依然可以被改写为字符串。Bash 不会报错，但会赋以不确定的值
bash-5.1$ val1=aaa
bash-5.1$ echo $val1
0
bash 有字符串，数字，数字，关联数组四种数据类型，默认是字符串，其他类型需要手动声明。
语法 varname=value
bash-5.1$ s1=abcdefg
bash-5.1$ echo $s1
abcdefg
获取长度（length）
语法 ${#varname}
bash-5.1$ echo ${#s1}
7
子字符串（substr）
语法 ${varname:offset:length}, offset为负数的时候，前面要加空格，防止与默认值语法冲突。
bash-5.1$ echo ${s1:1:3}
bcd
bash-5.1$ echo ${s1: -6:2}
bc
bash-5.1$ echo ${s1: -6:3}
bcd
替换 （replace）
字符串头部的模式匹配
${variable#pattern}: 删除最短匹配（非贪婪匹配）的部分，返回剩余部分${variable##pattern}: 删除最长匹配（贪婪匹配）的部分，返回剩余部分
匹配模式pattern可以使用*、?、[]等通配符。
$ myPath=/home/cam/book/long.file.name
$ echo ${myPath#/*/}
cam/book/long.file.name
$ echo ${myPath##/*/}
long.file.name
字符串尾部的模式匹配
${variable%pattern}: 删除最短匹配（非贪婪匹配）的部分，返回剩余部分${variable%%pattern}: 删除最长匹配（贪婪匹配）的部分，返回剩余部分
$ path=/home/cam/book/long.file.name
$ echo ${path%.*}
/home/cam/book/long.file
$ echo ${path%%.*}
/home/cam/book/long
任意位置的模式匹配
如果匹配pattern则用replace替换匹配的内容
${variable/pattern/replace}: 替换第一个匹配${variable//pattern/replace}: 替换所有匹配
$ path=/home/cam/foo/foo.name
$ echo ${path/foo/bar}
/home/cam/bar/foo.name
$ echo ${path//foo/bar}
/home/cam/bar/bar.name
几个关键概念
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