shell中$(( ))与$( )还有${ }的区别

Posted 2020-10-11 李学文

$( )与` `(反引号)

在bash shell中，$( )与` `(反引号)都是用来做命令替换(command substitution)用的。
$ echo the last sunday is $(date -d "last sunday" +%Y-%m-%d)
得到上一星期天的日期

用$( )的理由

1. ` `很容易与‘ ‘(单引号)搞混。有时在一些奇怪的字形显示中，两种符号是一模一样的(直竖两点)。
2. 在多层次的复合替换中，` `须要额外的跳脱(\`)处理，而$( )则比较直观。例如：
command1 `command2 `command3` `
原本的意图是在command2 `command3`中先将command3替换出来给command2处理，然后再将结果传给command1 `command2 ...`来处理。
然而，真正的结果在命令行中却是分成了`command2`与` `两段。
正确的输入应该如下：
command1 `command2 \`command3\` `
换成$( )则一目了然：
command1 $(command2 $(command3))

$( )的不足

` `基本上可在全部的unix shell中使用，若写成shell script移植性比较高。而$( )并不是每一种shell都能使用。

${ }用来作变量替换

一般情况下，$var与${var}作用相同。但是用${ }会比较精确的界定变量名称的范围，例如：
$ A=B
$ echo $AB
原本是打算先将$A的结果替换出来，然后再补一个B字母于其后，但在命令行上，真正的结果却是只会替换变量名称为AB的值出来。
使用${ }就没问题了：
$ echo ${A}B
BB

${ }的一些特异功能

定义一个变量：
file=/dir1/dir2/dir3/my.file.txt
可以用${ }分别替换获得不同的值：
${file#*/} 拿掉第一个 / 及其左边的字符串：dir1/dir2/dir3/my.file.txt
${file##*/} 拿掉最后一个 / 及其左边的字符串：my.file.txt
${file#*.} 拿掉第一个 . 及其左边的字符串：file.txt
${file##*.} 拿掉最后一个 . 及其左边的字符串：txt
${file%/*} 拿掉最后一个 / 及其右边的字符串：/dir1/dir2/dir3
${file%%/*} 拿掉第一个 / 及其右边的字符串：(空值)
${file%.*} 拿掉最后一个 . 及其右边的字符串：/dir1/dir2/dir3/my.file
${file%%.*} 拿掉第一个 . 及其右边的字符串：/dir1/dir2/dir3/my
记忆的方法：
# 去掉左边(键盘上 # 在 $ 的左边)
% 去掉右边(在键盘上 % 在 $ 的右边)
单一符号是最小匹配，两个符号是最大匹配。
${file:0:5} 提取最左边的 5 个字节：/dir1
${file:5:5} 提取第 5 个字节右边的连续 5 个字节：/dir2
也可以对变量值里的字符串作替换：
${file/dir/path} 将第一个 dir 替换为 path：/path1/dir2/dir3/my.file.txt
${file//dir/path} 将全部 dir 替换为 path：/path1/path2/path3/my.file.txt
利用${ }还可针对不同的变量状态赋值(未设定、空值、非空值)： 
${file-my.file.txt} 若 $file 未设定，则使用 my.file.txt 作传回值。(空值及非空值时不作处理) 
${file:-my.file.txt} 若 $file 未设定或为空值，则使用 my.file.txt 作传回值。(非空值时不作处理)
${file+my.file.txt} 若 $file 设为空值或非空值，均使用 my.file.txt 作传回值。(未设定时不作处理)
${file:+my.file.txt} 若 $file 为非空值，则使用 my.file.txt 作传回值。(未设定及空值时不作处理)
${file=my.file.txt} 若 $file 未设定，则使用 my.file.txt 作传回值，同时将 $file 赋值为 my.file.txt。 (空值及非空值时不作处理)
${file:=my.file.txt} 若 $file 未设定或为空值，则使用 my.file.txt 作传回值，同时将 $file 赋值为 my.file.txt。 (非空值时不作处理)
${file?my.file.txt} ：若 $file 未设定，则将 my.file.txt 输出至 STDERR。(空值及非空值时不作处理)
${file:?my.file.txt} ：若 $file 未设定或为空值，则将 my.file.txt 输出至 STDERR。(非空值时不作处理)
以上的理解在于，一定要分清楚 unset 与 null 及 non-null 这三种赋值状态。
一般而言，与 null 有关，若不带 : 的话，null 不受影响，若带 : 则连 null 也受影响。
${#var} 可计算出变量值的长度：
${#file} 可得到 27，/dir1/dir2/dir3/my.file.txt 刚好是 27 个字节。

bash数组(array)处理方法

一般而言，A="a b c def"只是将 $A 替换为一个单一的字符串，但是改为 A=(a b c def)，则是将 $A 定义为数组。
bash的数组替换方法可参考如下方法：
${A[@]} 或 ${A[*]} 得到 a b c def(全部数组)
${A[0]} 得到 a (第一个元素)，${A[1]} 第二个...
${#A[@]} 或 ${#A[*]} 得到 4 (数组数量)
${#A[0]} 得到 1 (第一个元素 a 的长度)，${#A[3]} 得到 3 (第四个元素 def 的长度)
A[3]=xyz 将第四个元素重新定义为 xyz

$(( ))的用途

用来作整数运算。在 bash 中，$(( ))的整数运算符号大致有这些：
+ - * / 加、减、乘、除
% 余数运算
& | ^ ! AND、OR、XOR、NOT运算
举例：
$ a=5; b=7; c=2
$ echo $((a+b*c))
19
$ echo $(((a+b)/c))
6
$ echo $(((a*b)%c))
1
在$(( ))中的变量名称也可以在其前面加 $ 符号：$(($a+$b*$c))也可以得到 19 的结果。
此外，$(( ))还可以作不同进制(如二进制、八进位、十六进制)运算，只是输出结果皆为十进制而已。
echo $((16#2a)) 结果为 42 (16进位转十进制)
举一个实用的例子：
当前的 umask 是 022，新建文件的权限为：
$ umask 022
$ echo "obase=8; $(( 8#666 & (8#777 ^ 8#$(umask)) ))" | bc
644
事实上，单纯用(( ))也可以重定义变量值，或作testing：
a=5; ((a++)) 将 $a 重定义为 6
a=5; ((a–)) a=4
a=5; b=7; ((a < b)) 会得到 0 (true) 的返回值
常见的用于(( ))的测试符号有以下这些：
< 小于
> 大于
<= 小于或等于
>= 大于或等于
== 等于
!= 不等于