Shell 语法、变量与字符串处理
更新时间：2026-08-25。本文覆盖 Shell 编程主题的第①族：语法、变量、数组、引号、字符串处理，约 18 个常用命令/语法点。
一、变量
1.1 声明与使用
bash
name="world" # 赋值，等号两侧不能有空格
echo "$name" # 使用：加 $，最好加双引号防空格分词
readonly pi=3.14 # 只读变量
unset name # 删除变量1.2 特殊变量
| 变量 | 含义 |
|---|---|
$0 | 脚本名 |
$1 $2 … | 位置参数 |
$# | 参数个数 |
$@ | 全部参数（每个独立） |
$* | 全部参数（整体一个字符串） |
$? | 上一条命令退出码（0 成功，非 0 失败） |
$$ | 当前进程 PID |
$! | 最后一个后台进程 PID |
$- | 当前 shell 选项 |
$_ | 上一条命令的最后一个参数 |
1.3 命令替换与算术
bash
files=$(ls) # 命令替换，等价于 `ls`
count=$((1 + 2 * 3)) # 算术运算（$((...))）二、数组
bash
# 索引数组
arr=(a b c)
arr[3]=d
echo "${arr[0]}" # a
echo "${#arr[@]}" # 元素个数
echo "${arr[@]}" # 全部元素
# 关联数组（Bash 4+）
declare -A scores
scores[alice]=90
echo "${scores[alice]}"三、引号的三种语义（必考）
| 引号 | 作用 |
|---|---|
'...' 单引号 | 原样，不解析任何变量/特殊字符 |
"..." 双引号 | 解析 $变量、\ 转义、$()，但不做分词与通配符展开 |
`...` / $(...) | 命令替换 |
bash
v="hello"
echo '$v' # 输出 $v
echo "$v" # 输出 hello
echo `echo $v` # 输出 hello（命令替换）经验法则：能用双引号就用双引号（"$var"），防止变量含空格被拆词导致 bug。
四、字符串处理（Bash 内置）
bash
s="hello world"
# 取长度
echo "${#s}" # 11
# 切片
echo "${s:0:5}" # hello（从第 0 个取 5 个）
echo "${s:6}" # world（从第 6 个到末尾）
# 删除前缀/后缀
echo "${s#hello }" # world（删最短前缀）
echo "${s##* }" # world（删最长前缀，贪婪）
echo "${s% world}" # hello（删最短后缀）
echo "${s%%.*}" # （删最长后缀）
# 替换
echo "${s/world/earth}" # hello earth（替换第一个）
echo "${s//o/0}" # hell0 w0rld（替换所有）
# 大小写
echo "${s^^}" # HELLO WORLD（大写）
echo "${s,,}" # hello world（小写）
# 默认值
echo "${s:-fallback}" # 未设/空时用默认值
echo "${s:=fallback}" # 未设/空时赋默认值并输出
echo "${s:+alt}" # 已设非空时输出 alt五、常用文本相关内置命令
| 命令 | 作用 | 示例 |
|---|---|---|
echo | 输出（-e 解析转义，-n 不换行） | echo -e "a\tb" |
printf | 格式化输出（比 echo 更可控） | printf "%s-%d\n" name 42 |
read | 从标准输入读一行 | read -p "输入: " val |
test / [ | 测试表达式 | [ -f file ]、[ "$a" = "$b" ] |
expr | 表达式求值（旧式） | expr 1 + 1（现代用 $((...))） |
六、错误处理模板（学完即用）
bash
#!/bin/bash
set -euo pipefail # 任何错误即退出；未定义变量报错；管道错误可见
set -x # 调试：打印每条命令（上线前注释掉）
log() { printf '[%s] %s\n' "$(date '+%F %T')" "$*"; }
if [ $# -lt 1 ]; then
echo "用法: $0 <目标目录>" >&2 # 错误输出到 stderr
exit 1
fi
target=$1
log "开始处理 $target"
# ... 业务七、与主线衔接
- 字符串切片/替换是日志字段清洗的基础，配合 文本处理命令 的
sed/awk。 set -euo pipefail保证脚本在管道失败时不静默吞错——这对自动化部署脚本的稳健性至关重要。- 变量与
$?的运用，是一切"根据命令结果决定后续动作"的脚本逻辑起点。
一句话总结
Shell 变量与字符串 = 三引号语义（单原样/双解析/反引号替换）+ $() 与 $((...)) + 数组 + ${var:offset:len} 与 ${var//旧/新}；set -euo pipefail 是每个可靠脚本的起手式。