雷鋒網(wǎng)按：Bash，作為大部分 Linux 發(fā)行版的出廠預(yù)設(shè) Shell，因其晦澀難懂的語法設(shè)置，以及需要特別留心的編程細(xì)節(jié)，幾乎成為 Linux 區(qū)別于其他操作系統(tǒng)的代名詞。針對(duì) Bash 中一些極容易出錯(cuò)的細(xì)節(jié)，我們?cè)谶@里總結(jié)了 10 條編程注意事項(xiàng)，希望對(duì)各位泛 Linux 環(huán)境的開發(fā)者有所裨益。原文來自一位名叫 Julia Evans 的開發(fā)者博客，雷鋒網(wǎng)編譯。

作為一名 Bash 腳本編寫經(jīng)驗(yàn)超過 10 年的老程序員，我通常不用 Bash 處理復(fù)雜的編程任務(wù)。但作為一款我們?cè)谌粘?Linux 使用中幾乎無法避免的通用工具，Bash 的確有許多與我們習(xí)以為常的 C++ 和 Java 等高級(jí)語言非常不同的基礎(chǔ)特性。在這里我并不打算討論 Bash 編程的高階應(yīng)用，而是僅僅針對(duì) Bash 中那些與眾不同的基礎(chǔ)特性做一簡單梳理和匯總。希望對(duì)各位有所幫助。

當(dāng)然，如果你對(duì)閱讀博客不感興趣，這里我再順便推薦兩個(gè)開源免費(fèi)的小工具。一個(gè)是 Shell 語法檢查工具 shellcheck，可以在運(yùn)行前對(duì)腳本進(jìn)行全面的語法檢查；另一個(gè)是 shfmt，可以自動(dòng)對(duì)寫好的 Shell 腳本按照要求格式化。

shellcheck 地址：https://www.shellcheck.net/ 

shfmt 地址：https://github.com/mvdan/sh 

1. 等號(hào)兩邊慎用空格

Bash 中的賦值語句通常都是這樣的：

VARIABLE=2

然后我們通過 $VARIABLE 引用該變量。這里有一點(diǎn)非常重要，也極容易忽視的就是：千萬不要在等號(hào)兩邊加空格。雖然加上空格也不會(huì)引起語法錯(cuò)誤，但很可能造成意想不到的結(jié)果。例如 VARIABLE= 2 這個(gè)語句，解釋器很可能會(huì)將一個(gè)空字符串賦值給 VARIABLE，然后運(yùn)行一個(gè)名字叫 2 的腳本。

一般常用的 Bash 變量都是字符串，我很少見到有數(shù)組的。另外，雖然解釋器也接受小寫，但 Bash 中默認(rèn)是將變量名全部大寫的。

2. 用 ${} 限定變量名

例如我定義了一個(gè)變量 MYVAR，內(nèi)容是字符串“file.txt”，然后想執(zhí)行如下命令：

mv $MYVAR $MYVAR__bak # wrong!

結(jié)果一定會(huì)報(bào)錯(cuò)。因?yàn)榻忉屍鲿?huì)搜索 MYVAR__bak 這個(gè)變量，而我們根本沒有定義。因此，為了避免出現(xiàn)類似問題，最好的辦法是每次引用時(shí)都在變量兩邊加上括號(hào)，就像這樣：

mv ${MYVAR} ${MYVAR}__bak # right!

3. 區(qū)分全局變量、局部變量和環(huán)境變量

Bash 有三種變量：全局變量、局部變量和環(huán)境變量。其中最常用的是環(huán)境變量。

實(shí)際上每個(gè) Linux 進(jìn)程都有許多預(yù)設(shè)的環(huán)境變量（運(yùn)行 env 命令可查看），Bash 中對(duì)環(huán)境的變量的應(yīng)用非常簡單。例如，想要查看 MYVAR 環(huán)境變量的值，可以運(yùn)行下面這條命令：

echo "$MYVAR"

想要設(shè)置環(huán)境變量，可以用這條命令：

export MYVAR=2

需要注意的是，一旦在進(jìn)程中設(shè)置了環(huán)境變量，那么這個(gè)環(huán)境變量會(huì)在所有與其相關(guān)的子進(jìn)程中生效，例如下面這個(gè)例子：

export MYVAR=2; python test.py

$MYVAR 環(huán)境變量也會(huì)在 test.py 腳本中生效。

另一種是全局變量，如下所示這樣的賦值語句實(shí)際上就是在定義全局變量：

MYVAR=2

全局變量就像其他編程語言一樣，會(huì)在整個(gè)代碼中生效。

最后一種是局部變量，這種變量通常只在一個(gè)循環(huán)語句或者 Bash 函數(shù)中有效。一般不常用。

4. 活用命令替換

通常我會(huì)用下面這段 for 循環(huán)打印輸出 1-10 這 10 個(gè)數(shù)字。

for i in `seq 1 10` # you can use {1..10} instead of `seq 1 10` 

do     

 echo "$i"

done

如果把這些代碼寫到一行里，是這樣的：

for i in `seq 1 10`; do echo $i; done

這里我想強(qiáng)調(diào)的是，通過反引號(hào)（即鍵盤上Tab鍵上方的按鍵，注意不是單引號(hào)）將 seq 命令的輸出結(jié)果，嵌入了 for 循環(huán)中直接使用。通過類似這種命令替換的方式，我們可以大大減少代碼冗余，同時(shí)減少代碼的出錯(cuò)幾率。常見的替換方式有如下兩種：

OUTPUT=`command`

# or

OUTPUT=$(command)

5. if 的注意事項(xiàng)

if 語句的判定條件同時(shí)支持單中括號(hào)（[]）和雙中括號(hào)（[[]]），他們都可以用來隔離表達(dá)式和 if 關(guān)鍵詞。但這里推薦使用雙中括號(hào)，因?yàn)樗娜蒎e(cuò)率更高，而且支持更多功能。另外，在 Linux 中單中括號(hào) [ 實(shí)際與 test 命令是等價(jià)的，因此用雙括號(hào)顯然能避免更多的麻煩。

例如下面這段代碼：

If [[ -e /tmp/awesome.txt ]]; then

  echo "awesome"

fi

可以判斷 awesome.txt 文件是否存在。

再比如下面的場景：

$ [ 3 < 4 ] && echo "true"

bash: 4: No such file or directory

$ [[ 3 < 4 ]] && echo "true"

true

使用單中括號(hào)會(huì)報(bào)錯(cuò)，但雙中括號(hào)就沒問題。

除了使用雙中括號(hào)之外，還可以用 test 命令的運(yùn)行結(jié)果作為 if 語句的判斷條件，例如：

test -e /tmp/awesome.txt

如果 awesome.txt 文件存在，則命令返回 0，否則返回錯(cuò)誤碼。

實(shí)際上，除了常見的 test 命令，所有返回固定數(shù)值的命令都可以作為 if 語句的判斷條件。例如下面的代碼：

if grep peanuts food-list.txt

then

echo "allergy allert!"

fi

利用 grep 搜索關(guān)鍵詞，然后根據(jù)結(jié)果打印警告信息。

6. 使用函數(shù)

在 Bash 中定義和使用函數(shù)非常簡單（特別是無參函數(shù)）。例如：

my_function () {

 echo "This is a function"; 

}

my_function # calls the function

代碼中定義了一個(gè) my_function 函數(shù)，調(diào)用時(shí)也只需要寫函數(shù)名。

7. 用雙引號(hào)引用變量

前面第 2 條提到要用 ${} 限定變量名的范圍，這里要說的是利用引號(hào)限定變量值的范圍。

例如下面代碼：

X="i am awesome"

Y="i are awesome"

if [ $X = $Y ]; then

 echo awesome

fi

實(shí)際上會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)榻忉屍鲿?huì)將 if 語句的判定條件理解為：

if [ i am awesome == i are awesome ]

為了避免這種錯(cuò)誤，就必須用雙引號(hào)限定變量值的范圍。

X="i am awesome"

Y="i are awesome"

if [ "$X" = "$Y" ]; then # i put quotes because i know bash will betray me otherwise

 echo awesome

fi

這樣寫就沒問題了。當(dāng)然，如果變量值不包括空格，那不帶引號(hào)也能得到同樣的結(jié)果，但畢竟帶上雙引號(hào)會(huì)讓程序更可靠。

8. 關(guān)于返回值

每一個(gè) Linux 程序都有返回值，按照規(guī)范，這個(gè)返回值在 0-127 之間，0 表示成功，其他值是含義各不相同的錯(cuò)誤碼。在 Bash 中充分利用這一點(diǎn)可以增加程序的靈活性。例如：

create_user && make_home_directory

這條語句，只有 create_user 返回 0 時(shí)，才會(huì)執(zhí)行 make_home_directory。

而

create_user; make_home_directory

則表示無論 create_user 的返回值是什么，都會(huì)執(zhí)行 make_home_directory。

類似的，你也可以通過：

create_user || make_home_directory

表示只有當(dāng) create_user 返回非 0 值時(shí)，才會(huì)執(zhí)行 make_home_directory。

9. 使用后臺(tái)任務(wù)

在 Bash 中，可以通過在命令后添加 & 符號(hào)實(shí)現(xiàn)后臺(tái)多任務(wù)。例如：

long_running_command &

把進(jìn)程放入后臺(tái)后，還可以通過 fg 命令將其切換到前臺(tái)。如果后臺(tái)命令過多，可以先通過 jobs 命令查看進(jìn)程的 job ID，然后用 fg+job ID 的方式將指定的后臺(tái)進(jìn)程切換到前臺(tái)。

另外，還可以通過 wait 命令控制多任務(wù)的執(zhí)行順序。例如：

long_running_command1

wait

long_running_command2

表示在命令 1 執(zhí)行結(jié)束后才執(zhí)行命令 2。

10. 活用 set 命令

在其他語言中，通常遇到錯(cuò)誤的語句時(shí)，編譯器就會(huì)報(bào)錯(cuò)并停止運(yùn)行，但 Bash 不會(huì)。例如下面的代碼：

python non_existant_file.py

echo "done"

無論 non_existant_file.py 腳本是否存在，Bash 都會(huì)打印輸出 done。因此為了保證代碼的安全性和正確性，我們可以在代碼中用

set -e

對(duì) Bash 環(huán)境進(jìn)行一些額外設(shè)置，-e 表示出現(xiàn)錯(cuò)誤就停止。

類似的，在其他語言中，使用沒初始化的變量也會(huì)報(bào)錯(cuò)，但 Bash 不會(huì)。例如下面的代碼：

rm -rf "$DIRECTORY/*" 

如果 $DIRECTORY 沒有提前初始化，Bash 也并不會(huì)停下來，而是直接以空字符串對(duì)待，那么這句命令的含義就變成了：嘗試刪除根目錄下的所有文件，結(jié)果將非常嚴(yán)重。

這時(shí)就可以用 

set -u

表示 Bash 不執(zhí)行未定義的變量。

除了 -e 和 -u 之外，還有

set -x 

表示每條命令執(zhí)行之前必須先打印命令內(nèi)容。此外還可以通過 set -o 顯示所有可以設(shè)置的選項(xiàng)。

這也是為什么許多 shell 腳本都以 set -eu 或者 set -eux 等做為開頭的原因，因?yàn)檫@樣就可以讓腳本運(yùn)行在更安全的環(huán)境下。

來源：jvns.ca，雷鋒網(wǎng)編譯

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