BASH参考手册

文章目录

• 术语定义
• 保留字
• 语法
• 简单命令
• 管道
• 列表
• 复合语句
• (列表)
• { 列表; }
• ((算术表达式))
• [[ 条件表达式 ]]
• for...in语句
• for语句
• select语句
• case语句
• if语句
• while语句和until语句
• 注意：
• 函数定义
• 引用
• 变量与参数
• 变量
• 位置参数
• 特殊参数
• 扩展
• 花括号扩展
• 波浪号扩展
• 参数和变量扩展
• 命令替换
• 算术扩展
• 单词拆分
• 路径名扩展
• 引用移除
• 重定向
• 输入重定向
• 输出重定向
• 追加输出重定向
• 标准输出和标准错误重定向
• 复制文件描述符
• 算术表达式
• 条件表达式

术语定义

空白符
一个space或者tab

单词
被shell按一个单元进行处理的字符串

标识符
由字母、数字、下划线组成的单词

元字符
用于分隔单词的字符，包含：| & ; ( ) < > space tab

控制符
完成控制功能的符号，包含：|| & && ; ;; ( ) | |& 换行符

保留字

保留字是对shell有特殊意义的单词，包含：! case coproc do done elif else esac fi for function if in select then until while { } time [[ ]]

语法

简单命令

简单命令由一系列单词（由空白符分隔，包含命令和可选参数）和重定向操作组成，结束于控制符。简单命令的返回值是它的退出状态，如果命令由信号n结束，它的返回值是128+n。

如：
cd
echo hello
ls>/dev/null

管道

一个管道由一个或多个简单命令组成，两个命令之间由控制符|或|&分隔。管道的格式如下：
命令1 [ [|或|&] 命令2 …]

命令1的标准输出通过管道连接到命令2的标准输入，这个连接在所有重定向操作之前完成。如果使用|&，命令1的标准输出和标准错误都连接到命令2的标准输入，等同于2>&1 |操作。

管道的返回状态是最后一条命令的退出状态。

列表

一个列表由一个或多个管道组成，两个管道之间由控制符：;, &, &&, ||分隔，结束于;, &, 换行符。

&&和||优先级相等，;和&优先级相等且低于前面两个。

一个或多个换行符可以代替分号用于分隔命令。

如果命令使用控制符&结束，shell将在后台执行该命令，shell不等待该命令执行完成，且返回状态为0。使用分号分隔的命令将顺序执行，shell依次等待每个命令完成，返回状态是最后一个被执行命令的退出状态。

&&和||和C语言类似，视左边命令的执行结果来决定是否继续执行右边的命令。如：
命令1 && 命令2：命令2只有在命令1退出状态为0时才会执行。
命令1 || 命令2：命令2只有在命令1退出状态为非0时才会执行。
&&和||列表返回状态是最后一个被执行命令的退出状态。

复合语句

复合语句是下列其中一种：

(列表)

列表命令将在子shell环境中运行，列表中定义的变量在列表执行完成后不会影响到上级shell，返回状态是列表的退出状态。

{ 列表; }

列表命令在当前shell环境中运行，列表必须使用分号或者换行符结束，返回状态是列表的退出状态。不像元字符(和)，{和}是保留字，不能用于单词分隔，所以在花括号和列表之间必须使用其它元字符（注意：这里有空格）进行分隔。

((算术表达式))

按照算术运算规则对括号内的表达式进行计算。如果表达式的结果是非0值，则返回状态是0；如果表达式的结果是0，则返回状态是1。相当于：let "算术表达式"命令。

[[ 条件表达式 ]]

按照条件表达式规则对括号内的表达式进行运算，返回值为0或1。条件表达式不进行单词拆分和路径名扩展，进行波浪号扩展、参数和变量扩展、算术扩展、命令替换、进程替换和引用移除。

与列表复合命令类似，[和]是保留字，它们和条件表达式之间必须使用元字符进行分隔（一般使用空格）。

当条件表达式使用==和!=运算符时，运算符右边的字符串当做模式字符串进行匹配。当使用=~运算符时，运算符右边的字符串当做正则表达式进行匹配。

条件表达式可以使用下列运算符进行组合，优先级从高到低排列如下：
(表达式)：返回表达式的值，可以改变运算顺序。
! 表达式：取反表达式的值。
表达式 && 表达式：表达式结果与操作
表达式 || 表达式：表达式结果或操作

注意：
该复合语句与[ 条件表达式 ]用法比较相似，但也有很大不同：
[ ]是一个普通命令（test），[[ ]]则是复合语句；
[ ]在两个表达式之间使用-a和-o来表示与、或关系，[[ ]]则使用&&和||表示；
[ ]不能使用==与=~，所以不能使用模式匹配和正则表达式匹配；

for…in语句

语法如下：
for name [ [ in [ word … ] ] ; ] do list ; done

先扩展关键字in后面的word生成单词列表，并将列表中的单词逐一赋值给name变量，每完成一次赋值操作就执行一次list命令。如果省略in word，相当于执行in $@。

for语句返回状态为最后一条被执行命令的退出状态，如果in word扩展后的单词列表为空，不会执行任何命令，且返回状态为0。

for语句

语法如下：
for (( expr1 ; expr2 ; expr3 )) ; do list ; done

括号内的三个表达式均按照算术表达式规则进行运算，其它规则与C语言for语句相同。先计算expr1的值，再计算expr2的值，如果expr2返回非0值，则执行list命令并计算expr3，然后再次计算expr2，直到expr2返回0结束语句。如果省略任何一个表达式，该字段的值为1。

for语句返回状态为list列表中最后一条被执行命令的退出状态，如果存在任何一个无效表达式，返回状态为false。

select语句

语法如下：
select name [ in word ] ; do list ; done

先扩展关键字in后面的word生成单词列表，并将每个单词打印到标准错误，每个单词会打印一个数字前缀。如果省略in word，相当于执行in $@。然后打印PS3提示符，并读取一行用户输入。如果输入包含以上数字前缀，则name变量赋值为数字对应的单词。如果输入为空，则重新打印和读取输入。如果输入EOF，则命令完成。输入为其它值时name变量赋值为空。

每次输入之后都会执行list命令，直到执行了break命令。select语句返回状态为list列表中最后一条被执行命令的退出状态，如果没有命令被执行，返回状态为0。

case语句

语法如下：
case word in [ [(] pattern [ | pattern ] … ) list ;; ] … esac

case命令先扩展word，再使用路径名扩展规则与pattern进行逐一匹配。word使用波浪号扩展、参数和变量扩展、算术扩展、命令替换、进程替换和引用移除。每个pattern使用波浪号扩展、参数和变量扩展、算术扩展、命令替换、进程替换。

当word与某一pattern匹配时，则执行对应的list命令。如果使用;;操作符，则不再进行后续匹配。如果使用;&操作符，则会执行紧跟着的下一个pattern的list命令（不进行匹配，直接执行）。如果使用;;&操作符，则会继续匹配后面的pattern，并在匹配成功时执行对应的list命令。

如果没有任何pattern匹配上，则case语句返回状态为0。否则返回状态为list列表中最后一条被执行命令的退出状态。

if语句

语法如下：
if list; then list; [ elif list; then list; ] … [ else list; ] fi

语法与C语言if语句相同，if语句返回状态为list列表中最后一条被执行命令的退出状态。如果不满足任何条件，返回状态为0。

while语句和until语句

语法如下：
while list-1; do list-2; done
until list-1; do list-2; done

while先执行list-1命令，如果返回值为0，则执行list-2命令。如果list-1命令返回值为非0，则退出循环。
unitl与while语句类似，不同之处在于list-1命令返回值为0时退出循环。

注意：

1. 以上复合语句中要求的list命令，既可以使用列表命令，也可以使用复合语句，还可以是它们的组合。

then后直接跟list命令：
if [ -d /etc ]; then ls /etc; fi
也可以跟复合语句：
if [ -d /etc ]; then { ls /etc; } ; fi
也可以是它们的组合：
if [ -d /etc ]; then [[ -f /bin/ls ]] && /bin/ls /etc; fi

2. 语句中的空格和分号可以使用一个或多个换行符替代（命令与参数之间的空格、表达式中间的空格除外）。

if [ -d /etc ]; then ls /etc; fi
也可以写成：
if
[ -d /etc ]
then
ls /etc
fi
还可以写成：
if [ -d /etc ]; then
ls /etc
fi

函数定义

语法如下：
name () 复合语句 [重定向]
function name [()] 复合语句 [重定向]

省略function关键字时，不能省略name后的括号。带function关键字时，可以省略括号。函数体只能使用复合语句，通常使用{ list; }定义(包括但不限于)。

函数定义以后可以像简单命令那样使用，执行函数时的返回状态为list列表中最后一条被执行命令的退出状态。

引用

引用用于移除某些字符或单词的特殊意义，将它们当做普通字符处理。
元字符和保留字都有自己的特殊意义，如果要当做普通字符处理，必须要引用起来。

有三种类型的引用机制：转义字符、单引号引用、双引号引用。

一个未引用的反斜杠\是转义字符，紧跟转义字符的下一个字符将保持它的字面意思。

在单引号引用中的每个字符将保持它的字面意思，单引号引用中不能再出现另外的单引号，使用转换字符做前缀也不行。

在双引号引用中的每个字符将保持它的字面意思，$、`、\、!除外。
双引号中的转义字符\只有在后续字符为$、`、"、\和换行符时才当做转义字符处理，双引号引用中可以包含转义后的双引号。

root@debian:~# echo \;
;
root@debian:~# echo “\;”
\;
root@debian:~# echo \$
$
root@debian:~# echo “\$”
$

$'string'格式的字符串将进行特殊处理，字符串中以转义字符开始的字符将按照ANSI C标准进行扩展，扩展的结果为单引号引用：
\a 响铃
\b 退格
\e
\E 一个转义字符
\f 换页
\n 换行
\r 回车
\t 水平tab
\v 垂直tab
\\ 反斜杠
\' 单引号
\" 双引号
\nnn 以8进制数nnn表示的字符
\xHH 以16进制数HH表示的字符
\uHHHH 以16进制数表示的Unicode字符
\UHHHHHHHH 以16进制数表示的Unicode字符
\cx 一个control+x字符

$"string"格式的字符串将按照当前locale进行转换，如果当前locale为C或POSIX，则忽略前置的$符号，转换的结果为双引号引用。

变量与参数

变量

与C语言类似，变量有变量名称和变量的值，除此之外，变量还有0个或多个属性。变量属性通过内建命令declare定义。

变量通过以下语法赋值：
name=[value]
如果省略value，将赋值一个空字符串，空字符串也是一个有效的值。使用赋值语句可以设置一个变量，变量一旦设置，只能通过内建命令unset删除。

value将经历波浪号扩展、变量与参数扩展、命令替换、算术扩展、引用移除。如果变量的属性为integer，value将当做算术表达式进行运算，就算不在$((...))中也是如此。value不进行单词拆分和路径名扩展。

+=运算符可以用于赋值语句，它将在变量原有值的基础上追加或加上新的值。如果+=用于integer属性的变量，新的值将按照算术运算规则加到原值上。如果+=用于字符串变量，新的值将追加到原字符串末尾。

位置参数

位置参数是一种特殊的变量，变量名由一个或多个数字组成，在shell调用时赋值，并且只能通过内建命令set重新赋值。当执行一个函数时，位置参数将被临时替换。

位置参数类似于C语言的argv数组，位置参数0对应argv[0]，位置参数1对应argv[1]，以此类推…

特殊参数

以下特殊参数只能使用，不能对它们进行赋值：

*
扩展为从1开始的位置参数。如果不在双引号中，每个参数扩展为独立的单词，内容扩展完成之后，将进行单词拆分和路径名扩展。如果在双引号中，将扩展为一个单词，两个位置参数之间使用IFS变量的第一个字符进行分隔。如果IFS未设置，使用空格分隔参数。

@
与*参数类似，不同之处在于，该参数在双引号中也会扩展为独立的单词。

#
扩展为十进制的位置参数个数，类似于C语言的argc。

?
扩展为最后一条被执行命令的退出状态。

$
扩展为当前shell的PID。

!
扩展为最后一个后程任务的PID。

0
扩展为shell或shell脚本的名称。

扩展

扩展在命令行拆分为单词后进行，一共有7种类型的扩展：花括号扩展、波浪号扩展、参数和变量扩展、命令替换、算术扩展、单词拆分、路径名扩展。

扩展顺序为：花括号扩展；波浪号扩展、参数和变量扩展、算术扩展、命令替换（按顺序从左到右）；单词拆分；路径名扩展。

只有花括号扩展、单词拆分和路径名扩展会改变单词数量，其它类型扩展由一个单词扩展为另一个单词。唯一例外的是"$@“和”${name[@]}"扩展。

花括号扩展

花括号扩展用于产生字符串，它的机制类似于路径名扩展。花括号扩展的模式字符串由一个可选前缀、位于一对花括号中的由一系列逗号分隔的字符串或序列表达式、一个可选的后缀组成。前缀和后缀分别添加到花括号中每个字符串的前面和后面。

花括号扩展可以嵌套。每个扩展的字符串不会排序，从左到右依次扩展。例如：a{d,c,b}e扩展为ade ace abe。

序列表达式格式为{x..y[..incr]}，x和y可以是一个整数或单个字符，incr是一个可选的整型增量，表达式扩展为x到y之间的所有数字或字符。整型增量的默认值为1（x小于y）或-1（x大于y）。

波浪号扩展

如果一个单词由一个未引用的波浪号（~）开始，在第一个未引用的/之前的所有字符（如果没有/，则是这个单词的所有字符）被当做"波浪号-前缀"，"波浪号-前缀"中的字符串看做一个登录名。

如果登录名为空，波浪号扩展为环境变量HOME的值。如果HOME未设置，则用执行脚本的用户家目录替换。

如果登录名不为空，则"波浪号-前缀"替换为指定登录名的家目录。

参数和变量扩展

$字符用于参数和变量扩展、命令替换、算术扩展。参数和变量名可以放在一对花括号中，当变量名后面没有紧跟其它字符时，花括号是可选的。

• ${变量}
  扩展为变量的值，当变量为位置参数且多于一个数字时，或者变量名后紧跟一个其它字符时，必须使用花括号。

命令替换

命令替换使用一个命令的输出进行替换，支持两种格式：$(命令)或`命令`。BASH执行命令并使用命令的标准输出进行替换。

算术扩展

算术扩展计算算术表达式，并替换为算术表达式的计算结果，格式为：$((算术表达式))。

单词拆分

bash扫描参数扩展、命令替换、算术扩展的结果，并使用IFS作为分隔符将结果拆分为多个单词，位于双引号中的字符串不进行拆分。

路径名扩展

在单词拆分完成后，bash扫描每个单词，看是否存在* ? [字符，如果存在以上字符，则该单词作为一个通配符，替换为与通配符匹配的按字母排序的文件名列表。

特殊模式字符意思如下：
*：匹配任意字符，包括空字符串。两个连续的**匹配所有文件和目录以及子目录。如果后面跟一个/，**/只匹配目录和子目录。

?：匹配任意单个字符。

[...]：匹配方括号中的任意一个字符。一对由破折号分隔的字符是一个范围表达式，所有包含在范围之内的字符也会进行匹配。如果方括号中第一个字符为!或^，则匹配不在方括号中的字符。

引用移除

上述扩展完成以后，所有不在引用中的\ ' "字符将被删除。

重定向

在一个命令执行之前，它的输入和输出可以被shell重定向。重定向允许命令文件描述符被复制、打开、关闭，指向不同的文件，可以修改命令读写的文件。重定向操作符可以出现在简单命令的任何位置。

在下面的描述中，如果省略了文件号，如果第一个字符是<，将重定向标准输入（文件号0）。如果第一个字符是>，将重定向标准输出（文件号1）。

重定向的顺序非常重要，例如：

ls > dirlist 2>&1

重定向标准输出和标准错误到文件dirlist，命令：

ls 2>&1 > dirlist

只重定向标准输出到文件dirlist，因为在重定向标准输出之前，已经将标准输出复制到标准错误。

输入重定向

重定向输入将打开word扩展后得到的文件名用于文件描述符n的读取，如果未指定n，则重定向标准输入。

输入重定向格式如下：
[n]<word

输出重定向

重定向输出将打开word扩展后得到的文件名用于文件描述符n的写入，如果未指定n，则重定向标准输出。如果文件不存在则创建一个，如果文件已存在则截断为0。

输出重定向格式如下：
[n]>word

追加输出重定向

与输出重定向不同之处在于如果文件已存在，则在文件末尾追加数据。

格式如下:
[n]>>word

标准输出和标准错误重定向

打开word扩展后得到的文件名同时用于标准输出和标准错误。

格式如下：
&>word或>&word

第一种格式更好，相当于>word 2>&1。同样可以使用&>>word进行追加。

复制文件描述符

重定向操作[n]<&word用于复制输入文件描述符。如果word扩展结果为1个或多个数字，文件描述符n将由word复制产生。如果word扩展的数字未指定一个有效的用于输入的文件句柄，重定向将会出错。如果word为-，将关闭文件n。如果未指定n，则使用标准输入。

操作[n]>&word用于复制输出文件描述符。其它行为和复制输入文件描述符一样。

如果word扩展后不是一个数字，将打开或创建word指定的文件，再进行复制。

算术表达式

算术运算符按优先级从高到低排列如下：

id++ id--：变量后自加和后自减
++id --id：变量先自加和先自减
- +：一元加减
! ~：逻辑取反和位取反
**：乘方
* / %：乘、除、取模
+ -：加、减
<< >>：按位左移和右移
<= >= < >：比较
== !=：等于、不等于
&：位与
^：位异或
|：位或
&&：逻辑与
||：逻辑或
expr?expr:expr：条件运算符
= *= /= %= += -= <<= >>= &= ^= |=：赋值
expr1 , expr2：逗号运算符

条件表达式

• -a file
  文件存在返回真
• -b file
  文件存在并且是一个块设备文件返回真
• -c file
  文件存在并且是一个字符设备文件返回真
• -d file
  文件存在并且是一个目录返回真
• -e file
  文件存在返回真
• -f file
  文件存在并且是一个普通文件返回真
• -h file
  文件存在并且是一个符号链接返回真
• -k file
  文件存在并且sticky设置返回真
• -p file
  文件存在并且是一个命名管道返回真
• -r file
  文件存在并且可读返回真
• -s file
  文件存在并且文件大小大于0返回真
• -t fd
  文件句柄fd已经打开并且指向一个终端返回真
• -u file
  文件存在并且已设置user id返回真
• -g file
  文件存在并且已设置group id返回真
• -w file
  文件存在并且可写返回真
• -x file
  文件存在并且可执行返回真
• -v varname
  变量已经设置返回真
• -z string
  字符串长度为0返回真
• -n string
  字符串长度不为0返回真
• string1 == string2
• string1 = string2
  字符串相等返回真
• string1 != string2
  字符串不相等返回真
• string1 < string2
  字符串1小于字符串2返回真
• string1 > string2
  字符串1大于字符串2返回真
• arg1 OP arg2
  OP是-eq, -ne, -lt, -le, -gt, or -ge之一。

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