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Tsukimakura's notebook

Shell(bash)

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Shell(bash)

1. 基础结构与执行

Shebang：文件首行必须指定解释器。如 #!/bin/bash 或 #!/usr/bin/env bash（推荐，兼容性更好）。
执行方式：
- 子 Shell 运行：./script.sh（需先执行 chmod +x script.sh 赋予执行权限）或 bash script.sh。
- 当前 Shell 运行：source script.sh 或 . script.sh（脚本内的变量改变会影响当前终端环境）。
注释：仅支持单行注释，以 # 开头。

2. 变量 (Variables)

Shell 中的变量默认都是字符串类型。

定义与赋值：等号两侧绝对不能有空格。VAR_NAME="value"
引用变量：$VAR_NAME 或 ${VAR_NAME}（推荐加上花括号以明确边界，如 ${VAR_NAME}_file）。
单双引号的区别：
- 单引号 ''：强引用，原样输出，不解析变量和转义字符。
- 双引号 ""：弱引用，解析变量和转义字符（如 \n）。
内置特殊变量：
- $0：当前脚本的文件名。
- $1 ~ $9：第 1 到第 9 个命令行参数（${10} 以上需加花括号）。
- $#：传递给脚本或函数的参数个数。
- $@：传递给脚本的所有参数列表（带双引号时 "$@" 会保留每个参数的独立性，最常用）。
- $*：传递给脚本的所有参数列表（作为一个整体单字符串）。
- $?：上一个命令的退出状态码（0 表示成功，非 0 表示失败）。
- $$：当前脚本的进程 PID。

3. 命令替换 (Command Substitution)

将命令的输出结果赋值给变量。

推荐语法：$(command)（支持嵌套，易读性好，如 DATE=$(date +%F)）。
传统语法：`command`（反引号，不推荐，易与单引号混淆且不支持嵌套）。

4. 算术运算

Bash 并非为数学运算设计，原生仅支持整数运算。

推荐语法：$(( expression ))。例如：RESULT=$(( 5 + 3 * 2 ))。
其他方式：let "A = 5 + 3" 或使用 expr。
浮点数运算：需借助外部工具 bc 或 awk。
- echo "scale=2; 10 / 3" | bc

5. 条件测试与比较

测试结构：推荐使用现代的 [[ condition ]]（支持模式匹配、逻辑操作符 && 和 ||，且无需严格转义），避免使用老旧的 [ condition ] 或 test。
整数比较：-eq (等于), -ne (不等于), -gt (大于), -ge (大于等于), -lt (小于), -le (小于等于)。
字符串比较：== (等于), != (不等于), -z "$str" (长度为0/为空), -n "$str" (长度非0/非空)。
文件测试：
- -e：文件或目录存在。
- -f：存在且为普通文件。
- -d：存在且为目录。
- -r, -w, -x：存在且当前用户有读、写、执行权限。

6. 控制流

条件分支 (if-else)：

if [[ condition1 ]]; then
    # code
elif [[ condition2 ]]; then
    # code
else
    # code
fi

多分支 (case)：类似于 switch-case，支持通配符。

case "$VAR" in
    "start"|"up")
        echo "Starting..."
        ;; # 双分号表示 break
    "stop")
        echo "Stopping..."
        ;;
    *)     # 默认分支
        echo "Usage: start|stop"
        ;;
esac

循环 (for / while / until)：

# 遍历列表
for item in a b c; do echo "$item"; done

# C语言风格
for ((i=0; i<5; i++)); do echo "$i"; done

# while 循环（常用于按行读取文件）
while read -r line; do
    echo "$line"
done < "filename.txt"

7. 数组 (Arrays)

索引数组：arr=(val1 val2 val3)。
- 读取单个元素：${arr[0]}
- 读取全部元素：${arr[@]}
- 获取数组长度：${#arr[@]}
- 追加元素：arr+=("new_val")
关联数组（字典）（Bash 4.0+）：需显式声明。
- declare -A dict
- dict["key"]="value"

8. 函数 (Functions)

Shell 函数没有显式的形参列表，参数通过位置变量获取。

定义：

my_func() {
    local name=$1  # 使用 local 声明局部变量，防止污染全局
    echo "Hello $name"
    return 0       # 只能返回 0-255 的整数状态码
}

调用：直接写函数名加参数。my_func "World"
获取字符串返回值：在函数内 echo，在外部用命令替换接收。RESULT=$(my_func "World")

9. 输入输出与重定向

文件描述符：0 (标准输入 STDIN), 1 (标准输出 STDOUT), 2 (标准错误 STDERR)。
重定向符：
- >：覆盖写入到文件。
- >>：追加写入到文件。
- 2>：仅重定向错误输出。
- 2>&1 或 &>：将错误输出与标准输出合并重定向（如 script.sh > output.log 2>&1）。
- /dev/null：黑洞设备，丢弃一切写入其中的数据（如 cmd > /dev/null 2>&1 静默执行）。
管道符 (|)：将前一个命令的 STDOUT 作为后一个命令的 STDIN。

10. 健壮性与调试 (防御性编程)

推荐在生产级脚本开头启用以下 set 选项（Unofficial Bash Strict Mode）：

set -e：任何命令执行失败（返回非 0 状态码）时，脚本立即退出。
set -u：使用未初始化的变量时报错并退出。
set -o pipefail：管道中任意一个命令失败时，整个管道的退出状态码才为非 0（默认只看管道最后一个命令）。
组合使用：set -euo pipefail
调试模式：使用 bash -x script.sh 或在脚本中写入 set -x，可在执行时打印每一行展开后的命令。