shell命令行的扩展功能

想尼尼

最近学shell，看书遇到了很多疑问，实在没法子，自己啃manpage吧，这里面好多书上都是没提到的，受益匪浅，下面是我看man bash中的EXPANSION一节的学习，贴出来大家指正。
首先说一下版本：
# bash --version
GNU bash, version 4.1.2(1)-release (x86_64-redhat-linux-gnu)
Copyright (C) 2009 Free Software Foundation, Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>

This is free software; you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.man bash中：Bash is Copyright © 1989-2009 by the Free Software Foundation, Inc.

其次推荐一本书，质量不错：《Bash Cookbook》是现在再看的，学习shell的第一本书是《Linux Command Line and Shell Scripting Bible》。其他的一些书感觉不是很好，就不提了。
进入正题。

shell中的EXPANSION功能

EXPANSION功能在命令行未进行word splitting前进行的。共以下几种，按照依次进行的顺序，列举如下：

braceexpansion, 括号扩展

tildeexpansion, ~波浪线扩展

parameterand variable expansion, 参数、变量扩展

arithmeticexpansion, 计算式扩展

commandsub-stitution, 命令替换

wordsplitting,单词分割

pathname expansion 路径扩展

只有brace expansion, word splitting, and pathname expansion能改变单词的数量。其他都是将一个单词扩展成另一个单词，也有例外："$@"和"${name[@]}"。

[01]---brace expansion, 括号扩展

（1）Thismechanism is similar to pathname expansion,but the filenames generated need notexist。

（2）括号扩展可以嵌套的。

（3）结果的各个单词顺序是没有排序的。

（4）括号扩展的形式是：

前缀字符串{…}后缀字符串

前缀和后缀都是可选的。括号里面的内容分2种格式，

一个是逗号分割的字符串序列，

一个是顺序表达式，格式是{x..y[..incr]}，x和y是整数（正负都可以，且可以前面加0调整输出的字符串宽度）或单个的字符，但必须是相同类型，incr是整数（中括号表示..incr是可选的，默认是1或-1，正负都可以，扩展只按其绝对值进行）。

{}里面至少要1个没有转义的逗号，或者正确的顺序字串，否则不进行括号扩展。

且为了防止和parameter and variable expansion, 参数、变量扩展冲突，${不进行括号扩展。

下面是举例：

# echoaa{bb,cc}dd

aabbdd  aaccdd

# echoaa{bb,cc{11,22}dd}ee   嵌套的

aabbee  aacc11ddee  aacc22ddee

# echoaa{a..f}zz 没有incr增量

aaazzaabzz aaczz aadzz aaezz aafzz

# echoaa{a..f..2}zz  字母

aaazzaaczz aaezz

# echoaa{1..9..2}zz  数字

aa1zzaa3zz aa5zz aa7zz aa9zz

# echoaa{mm,z{1..9..3}z}bb  嵌套

aammbbaaz1zbb aaz4zbb aaz7zbb

# echoaa{-20..30..-10}d  负数

aa-20d  aa-10d  aa0d aa10d  aa20d  aa30d

# echoa{01..11..3}d 调整宽度

a01d  a04d  a07d a10d

# echoa{001..011..3}d调整宽度

a001d  a004d  a007d a010d

# echoa{a..10}d 必须是相同类型

a{a..10}d

常见用途是：

       mkdir/usr/local/src/bash/{old,new,dist,bugs}

       chown root/usr/{ucb/{ex,edit},lib/{ex?.?*,how_ex}}
上面还提到了和旧版本shell的兼容问题，就略过了，嘿嘿。

reyleon

楼主看的书都是英文的呀？

想尼尼

嗯，手握有道，啥英文都不怕，

reyleon

回复 3# 想尼尼

那岂不是看的很吃力？ 虽然我也手握有道，但还是看不懂，太菜了

想尼尼

[02]--- tilde expansion, ~波浪线扩展

tilde-prefix（波浪线前缀词）：任何以未转义~开头的单词，第一个未转义的\之前的所有字符（或不包含未转义的\的整个单词）。
若tilde-prefix中没有任何转义字符，那么tilde-prefix中除波浪线的字串认为是一个可能的login name。
若这个login name 是空字串，~被shell变量HOME替换；若HOME是unset的，那么用使用shell的当前用户的home directory替换。
若login name非空，那么用该指定用户的home directory替换。
若tilde-prefix是~+，那么用shell变量PWD替换。
若tilde-prefix是~-，那么用shell变量OLDPWD替换，若OLDPWD是unset的，那么保持原样。
若tilde-prefix是~N、~+N或~-N，N是整数，~N、~+N二者等价。这和dirs、pushd、popd这一组shell内嵌应用有关，tilde-prefix被目录堆栈中的相应项替换。
若login name是无效，或tilde expansion失败，那么字串保存原样。
另外，shell变量赋值中，在：或=后面立即检查是否有未转义的~，一旦有，也进行tilde expansion。这常用来给一些路径变量赋值。
例子：
$HOME ：/root ， $PWD ：/home ， $OLDPWD ：/home/zzz
ssh登录名：root

# echo ~root  被用户root的home directory替换
/root

# echo ~  被HOME替换
/root

# echo ~+  被PWD替换
/home

# echo ~- 被OLDPWD替换
/home/zzz
# unset OLDPWD
# echo ~-
~-
# dirs
/home
# echo ~0 ~1 从0开始计算，popd，pushd什么的懒得试了，都挺简单的东西，频繁换目录时可以用下
/home ~1

damcool

http://man.cx/sh%281%29/zh_cn

想尼尼

[03]--- Parameter Expansion, 参数扩展

$一出现，一般就是变量，命令输出，计算这几个动作。
变量名、标识一般都用{}括起来（强烈建议），${parameter}这个在有几种情况中可以很好的解决问题，比如：
VAR2=a${VAR1}b
这一类的情况等等。
${！parameter}：叫做indirect expansion，它的值是以parameter的值为变量名的变量的值。感叹号和{必须是紧挨着的。举例：
aa=b
b=c
${!aa}的值是c
用途实例是：${!prefix*} 、${!name[@]}

下面是变量扩展的表达式，有几点说明：

下面的单词word是经过tilde expansion, parameter expansion,command substitution,

andarithmetic expansion之后的结果。

在word进行扩展之前，下面式子中，若带有冒号：，那么bash检查parameter是否是unset/null的。若不带冒号：，那么bash仅仅检查parameter是否是unset的。
（1）${parameter:−word}
若parameter是unset或null的，值是word的扩展；否则是parameter的值。
举例：parameter设为abcdeabcde，word是dadada
# var=abcdeabcde

# echo "${var:-dadada} ,${var-dadada}"

abcdeabcde , abcdeabcde

# var=

# echo "${var:-dadada} ,${var-dadada}"

dadada ,

# unset var

# echo "${var:-dadada} ,${var-dadada}"

dadada , dadada

（2）${parameter:=word}
若parameter是unset或null的，值是word的扩展，且把该值赋值给parameter；否则是parameter的值。


（3）${parameterword}
若parameter是unset或null的，向stderr输出word的扩展（若word为空串，则输出一段shell定义的message），且若shell不是交互的会退出shell；否则是parameter的值。
举例：parameter设为abcdeabcde，word是dadada

#var=abcd

# echo${vardadada}

abcd
# var=

# echo${vardadada}

-bash:var: dadada

# echo${var}

-bash:var: parameter null or not set

（4）${parameter:+word}
若parameter是unset或null的，值是NULL；否则值是word的扩展。

（5）${parameterffset}、${parameterffset:length}
Parameter的第offset（整数是从左，负数是从右，注意:和-之间要有空格）个字符开始，长度length（必须大于等于0）的字串，若:length没有，那么直到末尾。
若${array[@]ffset:length}，指第offset个元素开始，length个数组元素。特殊情况是：
${@ffset:length}、${*ffset:length}用于位置参数$1、$2等。

（6）${!prefix*}、${!prefix@}
值是那些名字以prefix开头的变量的名字，以IFS第一个值为分割符。

# echo${!a*}

a a1 a2a3 aa

# echo${!a@}

a a1 a2a3 aa

（7）${!name[@]}、${!name

}
若name是数组，扩展成数组索引列表；
若name不是数组，若是set的，那么值是0；否则是null

#a=(1 23 4 5)

# echo${!a[@]}

0 1 2 34

# unseta

# echo${!a[@]}

空
# a=

# echo${!a[@]}

0
# a=100

# echo${!a[@]}

0

（8）${#parameter}
parameter的长度

（9）${parameter#word}、${parameter##word}
其中word扩展成是类似路径扩展的pattern。
若pattern匹配parameter的开头，那么${parameter#word}是删去最短匹配后剩下的串，${parameter##word}是删去最长匹配后剩下的串。
若parameter是@ 或*，那么作用在每个位置参数上；
若parameter是array[@] 或array

，那么作用在每个数组元素上；
举例：

#a=abcde

# echo${a#ab*}  删除最短的

cde

# echo${a##ab*}  删除最长的

空

# echo${a#?b*}  删除最短的

cde

# echo${a##?b*}  删除最长的

# echo${a##b*}  不匹配开头

abcde

# echo${a##bcd}  不匹配开头

abcde

（10）${parameter%word}、${parameter%%word}
这二者和上面的相似，#指从parameter的开头匹配，%指从末尾匹配。
一个%是指最短，2个%指最长。

（11）${parameter/pattern/string}
匹配最长的字串。
${parameter/pattern/string}替换第一个
${parameter//pattern/string}：pattern以/开头，替换所有
${parameter/#pattern/string}：pattern以#开头，必须匹配开头。
${parameter/%pattern/string}：pattern以%开头，必须匹配末尾。
${parameter/pattern}：删除匹配的字串。
若parameter是@ 或*，那么作用在每个位置参数上；
若parameter是array[@] 或array

，那么作用在每个数组元素上；
实验方法：parameter设为abcdeabcde，pattern设为ab，cd，de，三种情况，string设为111。
# var=abcdeabcde

# echo"${var/ab/111} , ${var/cd/111} , ${var/de/111}"

111cdeabcde, ab111eabcde , abc111abcde

# echo"${var//ab/111} , ${var//cd/111} , ${var//de/111}"

111cde111cde, ab111eab111e , abc111abc111

# echo"${var/#ab/111} , ${var/#cd/111} , ${var/#de/111}"

111cdeabcde, abcdeabcde , abcdeabcde

# echo"${var/%ab/111} , ${var/%cd/111} , ${var/%de/111}"

abcdeabcde, abcdeabcde , abcdeabc111

# echo"${var//#ab/111} , ${var//#cd/111} , ${var//#de/111}"

abcdeabcde, abcdeabcde , abcdeabcde

# echo"${var//%ab/111} , ${var//%cd/111} , ${var//%de/111}"

abcdeabcde, abcdeabcde , abcdeabcde

# echo"${ var /ab} , ${ var /cd} , ${ var /de}"

cdeabcde, abeabcde , abcabcde

# echo"${ var //ab} , ${ var //cd} , ${ var //de}"

cdecde, abeabe , abcabc

# echo"${ var /#ab} , ${ var /#cd} , ${ var /#de}"

cdeabcde, abcdeabcde , abcdeabcde

# echo"${ var /%ab} , ${ var /%cd} , ${ var /%de}"

abcdeabcde, abcdeabcde , abcdeabc

这个在http://man.cx/bash(1)/zh_cn#heading14这里面版本的中文man bash把双斜杠和单斜杠放在一个等级上了，其实他属于pattern包含/、#或%三种情况中的一种而已。

（12）
${parameterˆpattern}、${parameterˆˆpattern}
${parameter,pattern}、${parameter,,pattern}

^符号：匹配的子串小写转大写
,符号：匹配的子串大写转小写
^^和,,是转换所有，单个的是转换第一个字符。
若parameter是@ 或*，那么作用在每个位置参数上；
若parameter是array[@] 或array

，那么作用在每个数组元素上；
实验方法：parameter设为abcdeabcde，pattern设为ab，cd，de，逗号和^类似。

#var=abcdeabcde

# echo"${var^a}, ${var^b}, ${var^e}"

Abcdeabcde, abcdeabcde, abcdeabcde
# echo "${var^^a}, ${var^^b}, ${var^^e}"
AbcdeAbcde, aBcdeaBcde, abcdEabcdE

# echo${var^abc}  只能匹配单个字符

abcdeabcde

# echo"${var^a*}, ${var^a?}, ${var^^a*}, ${var^^a?}"

Abcdeabcde, abcdeabcde, AbcdeAbcde, abcdeabcde

# echo"${var^[abcd]}, ${var^^[abcd]}"

Abcdeabcde, ABCDeABCDe
这个功能学的有点蒙，manpage里面说的太过简略，我试的好多都不是想要的结果输出。


这些个变量扩展，好多书都没提到过，不知道什么愿意，我现在看得《bash cookbook》倒是提到一些，但只是一部分。不知道是不是有版本兼容之类的问题？求大神指点。
另外，这里面好多用的pattern，manpage里面说：
The patternis expanded to produce a pattern just as in pathname expansion.
只是相似，不过还是有写的区别的，这个不是很清楚，还有在下面几种情况下：
grep ‘pattern’ *
find $MYPATH -name 'pattern'
[[ var==pattern ]]
应该还有好多，暂时想不起来了。
问题是： 这种情况的模式匹配和路径扩展（即通配符）有什么区别？求大神指点。

想尼尼

这个模式匹配和通配符的区别，总结了一下：
1）通配符，也就是bash的路径拓展，那么每个命令行进行这种扩展的时候，结果字串必须是路径中存在的文件名。
2）路径中的点号（.）在路径扩展中，必须精确匹配，不能用星号（*）匹配。注，bash中有个关于点号（.）在路径扩展中的行为开关。
其他的尚未发现
END

wenhq

顶lz。。。

a-plus

为什么不写成博客，这样你自己以后也好查阅，而让其他小白们读起来也清爽。