Bash 脚本编程精华总结

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Bash 脚本编程是一门艺术，掌握一些核心技巧能让你的脚本更健壮、高效且易于维护。以下是一份精华总结：

Bash 编程技巧精华总结

1. 脚本头部与健壮性设置

这是每个生产级 Bash 脚本的基石。

Shebang (Hashbang): 指定解释器。

#!/bin/bash

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Use code with caution.

Bash

推荐使用 /usr/bin/env bash 来确保在不同系统上的兼容性：

#!/usr/bin/env bash

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Use code with caution.

Bash

set -euo pipefail (黄金法则):

set -e: 遇到未捕获的错误时立即退出脚本。

set -u: 尝试使用未定义的变量时立即退出脚本。

set -o pipefail: 管道中任一命令失败时，整条管道返回失败状态。

#!/usr/bin/env bash

set -euo pipefail

IFS=#39;\n\t’ # 推荐设置，防止单词分割和文件名中的空格问题

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Use code with caution.

Bash

IFS=#39;\n\t’: 改变内部字段分隔符，让 for 循环和 read 等命令默认按行（而不是空格）处理，避免文件名或变量中包含空格导致的问题。

2. 变量与参数

变量声明与使用:

my_var=”Hello World”

echo “$my_var” # 始终引用变量！

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Use code with caution.

Bash

${var} 语法: 当变量后面紧跟字母或数字时，使用花括号避免歧义。

file_prefix=”log”

# echo “$file_prefix_2023” # 错误，Bash会找file_prefix_2023这个变量

echo “${file_prefix}_2023.txt” # 正确

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Use code with caution.

Bash

特殊变量:

$0: 脚本文件名。

$1, $2, …: 传递给脚本的命令行参数。

$#: 传递给脚本的参数数量。

$@: 所有参数，保持参数的独立性（推荐用于循环）。

$*: 所有参数，作为单个字符串。

$?: 上一个命令的退出状态 (0 为成功，非0 为失败)。

$: 当前脚本的PID。

$BASHPID: 当前 Bash 进程的PID（在子shell中也可用）。

参数扩展 (Parameter Expansion):

${var:-default}: 如果 var 为空或未设置，则使用 default。

${var:=default}: 同上，但会设置 var 为 default。

${var:?error_msg}: 如果 var 为空或未设置，则输出 error_msg 并退出。

${var%suffix}: 从 var 尾部删除最短匹配的 suffix。

${varprefix}: 从 var 头部删除最长匹配的 prefix。

${var/search/replace}: 替换 var 中第一个 search 为 replace。

${var//search/replace}: 替换 var 中所有 search 为 replace。

${#var}: 获取 var 的长度。

${array[@]}: 遍历数组所有元素。

name=${1:-“Guest”} # 如果第一个参数未提供，则默认为 “Guest”

echo “Hello, ${name}”

path=”/usr/local/bin/myscript.sh”

echo “Filename: ${path*/}” # myscript.sh

echo “Directory: ${path%/*}” # /usr/local/bin

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Bash

3. 条件判断与循环

[[ … ]] vs [ … ]: 推荐使用 [[ … ]] (Bash 专用)，因为它更强大、更安全、更易读。

支持正则表达式匹配 =~。

不需要对特殊字符进行引用。

避免单词分割。

# 字符串比较

if [[ “$name” == “Alice” ]]; then

echo “Found Alice”

fi

# 字符串是否为空

if [[ -z “$var” ]]; then # -z 字符串长度为0

echo “Var is empty”

fi

if [[ -n “$var” ]]; then # -n 字符串长度非0

echo “Var is not empty”

fi

# 数值比较 (使用 ((…)))

if (( num1 > num2 )); then

echo “num1 is greater”

fi

# 文件判断

if [[ -f “/path/to/file.txt” ]]; then # -f 是文件

echo “File exists”

fi

if [[ -d “/path/to/dir” ]]; then # -d 是目录

echo “Dir exists”

fi

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Bash

case 语句: 处理多分支条件判断。

case “$action” in

start|run)

echo “Starting…”

;;

stop)

echo “Stopping…”

;;

*) # 默认匹配

echo “Invalid action: $action” >&2

exit 1

;;

esac

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Bash

for 循环:

遍历列表：

for item in file1.txt file2.txt “file with spaces.txt”; do

echo “Processing: $item”

done

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Bash

遍历数组：

files=(“file1.txt” “file2.txt” “file with spaces.txt”)

for file in “${files[@]}”; do # 必须加双引号和@，否则有空格的文件名会被分割

echo “Processing: $file”

done

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Bash

C 风格循环：

for (( i=0; i<5; i++ )); do

echo “Count: $i”

done

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Bash

while 循环:

按行读取文件：

while IFS= read -r line; do # -r 避免反斜杠转义

echo “Line: $line”

done < “input.txt”

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Bash

无限循环：

while true; do

# …

sleep 1

done

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Bash

4. 函数

定义函数:

my_function() {

echo “Function name: ${FUNCNAME[0]}” # 获取当前函数名

echo “Arguments: $@”

echo “First arg: $1”

local var=”inside_func” # 局部变量，避免污染全局环境

echo “$var”

return 0 # 返回退出状态码

}

my_function “arg1” “arg2”

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Bash

返回值:

退出状态码: return 0 (成功) 或 return 非0 (失败)。用于判断函数是否执行成功。

实际数据: 通过 echo 或 printf 将数据输出到标准输出，然后通过命令替换 ($()) 捕获。

get_data() {

echo “Some useful data”

return 0

}

result=$(get_data)

if [[ $? -eq 0 ]]; then

echo “Function returned: $result”

fi

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Bash

5. 输入/输出与重定向

输出: echo (简单，常用) 和 printf (格式化输出，更强大)。

echo “Hello Bash”

printf “Name: %s, Age: %d\n” “Alice” 30

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Bash

输入: read。

read -p “Enter your name: ” name

echo “Hello, $name!”

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Bash

重定向:

>: 标准输出重定向到文件（覆盖）。

>>: 标准输出重定向到文件（追加）。

<: 从文件读取标准输入。

2>: 标准错误重定向到文件。

&>: 将标准输出和标准错误都重定向到文件。

/dev/null: 丢弃输出。

ls > file_list.txt 2> error.log # 将ls结果写入file_list.txt，错误写入error.log

command_that_might_fail &> /dev/null # 丢弃所有输出

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Bash

管道 |: 将一个命令的输出作为另一个命令的输入。

ls -l | grep “.sh” | sort -r

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Bash

6. 错误处理与调试

trap 命令: 捕获信号并执行命令。常用于清理临时文件。

cleanup() {

echo “Performing cleanup…”

rm -f “/tmp/my_temp_file_$”

}

trap cleanup EXIT # 在脚本退出时（无论成功失败）执行 cleanup 函数

trap ‘echo “An error occurred on line $LINENO.” >&2’ ERR # 捕获错误

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Bash

调试:

set -x: 打印执行的命令。

bash -x script.sh: 直接用 -x 启动脚本。

在特定位置添加 set -x 和 set +x 来只调试部分代码。

set -x # 开始调试

# … 你的代码 …

set +x # 停止调试

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Bash

7. 常见陷阱与最佳实践

始终引用变量: 这是最常见的错误来源。”$var” 而不是 $var。

# 错误示例：当 file_path 包含空格时会出错

# rm $file_path

# 正确示例

rm “$file_path”

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Bash

避免使用 ls | while read: 因为管道会创建子shell，在子shell中对变量的修改不会影响父shell。

推荐方案 1 (处理文件名)：find -print0 | xargs -0

find . -maxdepth 1 -type f -print0 | while IFS= read -r -d #39;\0′ file; do

echo “Processing: $file”

done

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Bash

推荐方案 2 (读取普通行):

while IFS= read -r line; do

# …

done < <(ls -l) # 使用进程替换，避免子shell

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Bash

dirname 和 basename: 获取路径的目录部分和文件名部分。

script_dir=$(dirname “$0”)

script_name=$(basename “$0”)

echo “Script is $script_name in $script_dir”

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Bash

使用 getopts 处理命令行选项: 比手动解析 $1, $2 更健壮。

while getopts “a:b:c” opt; do

case “$opt” in

a) arg_a=”$OPTARG” ;;

b) arg_b=”$OPTARG” ;;

c) flag_c=true ;;

*) echo “Usage: $0 [-a value] [-b value] [-c]”; exit 1 ;;

esac

done

shift $((OPTIND-1)) # 移除已处理的选项

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Bash

临时文件: 使用 mktemp 安全地创建临时文件。

tmp_file=$(mktemp)

echo “This is temp data” > “$tmp_file”

# … 使用 tmp_file …

rm -f “$tmp_file” # 别忘了清理

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Bash

避免 eval: eval 可以执行任意字符串，非常危险。除非你完全理解其风险并能确保输入安全，否则应避免使用。

权限: 确保脚本有执行权限 (chmod +x script.sh)。

注释: 良好的注释能大大提高脚本的可读性和可维护性。

掌握这些技巧将使你能够编写出更专业、更可靠的 Bash 脚本。记住，实践是最好的学习方式！