shell内建命令
所谓 Shell 内建命令,就是由 Bash 自身提供的命令,而不是文件系统中的某个可执行文件。
例如,用于进入或者切换目录的 cd 命令,虽然我们一直在使用它,但如果不加以注意很难意识到它与普通命令的性质是不一样的:该命令并不是某个外部文件,只要在 Shell 中你就一定可以运行这个命令。
可以使用 type 来确定一个命令是否是内建命令:
由此可见,cd 是一个 Shell 内建命令,而 ifconfig 是一个外部文件,它的位置是/sbin/ifconfig。
还记得系统变量 $PATH 吗?$PATH 变量包含的目录中几乎聚集了系统中绝大多数的可执行命令,它们都是外部命令。
通常来说,内建命令会比外部命令执行得更快,执行外部命令时不但会触发磁盘 I/O,还需要 fork 出一个单独的进程来执行,执行完成后再退出。而执行内建命令相当于调用当前 Shell 进程的一个函数。
下表列出了 Bash Shell 中直接可用的内建命令。
| 命令 | 说明 |
|---|---|
| : | 扩展参数列表,执行重定向操作 |
| . | 读取并执行指定文件中的命令(在当前 shell 环境中) |
| alias | 为指定命令定义一个别名 |
| bg | 将作业以后台模式运行 |
| bind | 将键盘序列绑定到一个 readline 函数或宏 |
| break | 退出 for、while、select 或 until 循环 |
| builtin | 执行指定的 shell 内建命令 |
| caller | 返回活动子函数调用的上下文 |
| cd | 将当前目录切换为指定的目录 |
| command | 执行指定的命令,无需进行通常的 shell 查找 |
| compgen | 为指定单词生成可能的补全匹配 |
| complete | 显示指定的单词是如何补全的 |
| compopt | 修改指定单词的补全选项 |
| continue | 继续执行 for、while、select 或 until 循环的下一次迭代 |
| declare | 声明一个变量或变量类型。 |
| dirs | 显示当前存储目录的列表 |
| disown | 从进程作业表中刪除指定的作业 |
| echo | 将指定字符串输出到 STDOUT |
| enable | 启用或禁用指定的内建shell命令 |
| eval | 将指定的参数拼接成一个命令,然后执行该命令 |
| exec | 用指定命令替换 shell 进程 |
| exit | 强制 shell 以指定的退出状态码退出 |
| export | 设置子 shell 进程可用的变量 |
| fc | 从历史记录中选择命令列表 |
| fg | 将作业以前台模式运行 |
| getopts | 分析指定的位置参数 |
| hash | 查找并记住指定命令的全路径名 |
| help | 显示帮助文件 |
| history | 显示命令历史记录 |
| jobs | 列出活动作业 |
| kill | 向指定的进程 ID(PID) 发送一个系统信号 |
| let | 计算一个数学表达式中的每个参数 |
| local | 在函数中创建一个作用域受限的变量 |
| logout | 退出登录 shell |
| mapfile | 从 STDIN 读取数据行,并将其加入索引数组 |
| popd | 从目录栈中删除记录 |
| printf | 使用格式化字符串显示文本 |
| pushd | 向目录栈添加一个目录 |
| pwd | 显示当前工作目录的路径名 |
| read | 从 STDIN 读取一行数据并将其赋给一个变量 |
| readarray | 从 STDIN 读取数据行并将其放入索引数组 |
| readonly | 从 STDIN 读取一行数据并将其赋给一个不可修改的变量 |
| return | 强制函数以某个值退出,这个值可以被调用脚本提取 |
| set | 设置并显示环境变量的值和 shell 属性 |
| shift | 将位置参数依次向下降一个位置 |
| shopt | 打开/关闭控制 shell 可选行为的变量值 |
| source | 读取并执行指定文件中的命令(在当前 shell 环境中) |
| suspend | 暂停 Shell 的执行,直到收到一个 SIGCONT 信号 |
| test | 基于指定条件返回退出状态码 0 或 1 |
| times | 显示累计的用户和系统时间 |
| trap | 如果收到了指定的系统信号,执行指定的命令 |
| type | 显示指定的单词如果作为命令将会如何被解释 |
| typeset | 声明一个变量或变量类型。 |
| ulimit | 为系统用户设置指定的资源的上限 |
| umask | 为新建的文件和目录设置默认权限 |
| unalias | 刪除指定的别名 |
| unset | 刪除指定的环境变量或 shell 属性 |
| wait | 等待指定的进程完成,并返回退出状态码 |
1、alias命令
alisa 用来给命令创建一个别名。若直接输入该命令且不带任何参数,则列出当前 Shell 进程中使用了哪些别名。现在你应该能理解类似ll这样的命令为什么与ls -l的效果是一样的吧。
下面让我们来看一下有哪些命令被默认创建了别名:

例如:
你看,为了让我们使用方便,Shell 会给某些命令默认创建别名。
使用 alias 命令自定义别名的语法格式为:alias new_name='command'
比如,一般的关机命令是shutdown-h now,写起来比较长,这时可以重新定义一个关机命令:alias myShutdown='shutdown -h now'
再如,通过 date 命令可以获得当前的 UNIX 时间戳,具体写法为:alias timestamp='date +%s'
在《Shell命令替换》一节中,我们使用date +%s计算脚本的运行时间,现在学了 alias,就可以简化代码了。
#!/bin/bash alias timestamp='date +%s' begin=`timestamp` sleep 20s finish=$(timestamp) difference=$((finish - begin)) echo "run time: ${difference}s"
运行脚本,20 秒后看到输出结果:run time: 20s
别名只是临时的
在代码中使用 alias 命令定义的别名只能在当前 Shell 进程中使用,在子进程和其它进程中都不能使用。当前 Shell 进程结束后,别名也随之消失。
要想让别名对所有的 Shell 进程都有效,就得把别名写入 Shell 配置文件。Shell 进程每次启动时都会执行配置文件中的代码做一些初始化工作,将别名放在配置文件中,那么每次启动进程都会定义这个别名。不知道如何修改配置文件的读者请猛击《Shell配置文件的加载》《编写自己的Shell配置文件》。
使用 unalias 命令删除别名
使用 unalias 内建命令可以删除当前 Shell 进程中的别名。unalias 有两种使用方法:
第一种用法是在命令后跟上某个命令的别名,用于删除指定的别名。
第二种用法是在命令后接-a参数,删除当前 Shell 进程中所有的别名。
同样,这两种方法都是在当前 Shell 进程中生效的。要想永久删除配置文件中定义的别名,只能进入该文件手动删除。
# 删除 ll 别名 [mozhiyan@localhost ~]$ unalias ll # 再次运行该命令时,报“找不到该命令”的错误,说明该别名被删除了 [mozhiyan@localhost ~]$ ll -bash: ll: command not found
2、echo命令
echo 是一个 Shell 内建命令,用来在终端输出字符串,并在最后默认加上换行符。echo 命令输出结束后默认会换行,如果不希望换行,可以加上-n参数,如下所示: echo -n "hello word "
输出转义字符
默认情况下,echo 不会解析以反斜杠\开头的转义字符。比如,\n表示换行,echo 默认会将它作为普通字符对待,遇到\n时不会换行,我们可以添加-e参数来让 echo 命令解析转义字符。有了-e参数,我们也可以使用转义字符\c来强制 echo 命令不换行了。请看下面的例子:

3、read命令
read 是 Shell 内置命令,用来从标准输入中读取数据并赋值给变量。如果没有进行重定向,默认就是从键盘读取用户输入的数据;如果进行了重定向,那么可以从文件中读取数据。
read 命令的用法为:read [-options] [variables]
options表示选项,如下表所示;variables表示用来存储数据的变量,可以有一个,也可以有多个。
options和variables都是可选的,如果没有提供变量名,那么读取的数据将存放到环境变量 REPLY 中。
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| -a array | 把读取的数据赋值给数组 array,从下标 0 开始。 |
| -d delimiter | 用字符串 delimiter 指定读取结束的位置,而不是一个换行符(读取到的数据不包括 delimiter)。 |
| -e | 在获取用户输入的时候,对功能键进行编码转换,不会直接显式功能键对应的字符。 |
| -n num | 读取 num 个字符,而不是整行字符。 |
| -p prompt | 显示提示信息,提示内容为 prompt。 |
| -r | 原样读取(Raw mode),不把反斜杠字符解释为转义字符。 |
| -s | 静默模式(Silent mode),不会在屏幕上显示输入的字符。当输入密码和其它确认信息的时候,这是很有必要的。 |
| -t seconds | 设置超时时间,单位为秒。如果用户没有在指定时间内输入完成,那么 read 将会返回一个非 0 的退出状态,表示读取失败。 |
| -u fd | 使用文件描述符 fd 作为输入源,而不是标准输入,类似于重定向。 |
4、exit命令
exit 是一个 Shell 内置命令,用来退出当前 Shell 进程,并返回一个退出状态;使用$?可以接收这个退出状态。
exit 命令可以接受一个整数值作为参数,代表退出状态。如果不指定,默认状态值是 0。
一般情况下,退出状态为 0 表示成功,退出状态为非 0 表示执行失败(出错)了。
exit 退出状态只能是一个介于 0~255 之间的整数,其中只有 0 表示成功,其它值都表示失败。
Shell 进程执行出错时,可以根据退出状态来判断具体出现了什么错误,比如打开一个文件时,我们可以指定 1 表示文件不存在,2 表示文件没有读取权限,3 表示文件类型不对。
5、declare 和 typeset命令
declare 和 typeset 都是 Shell 内建命令,它们的用法相同,都用来设置变量的属性。不过 typeset 已经被弃用了,建议使用 declare 代替。
declare 命令的用法如下所示:declare [+/-] [aAfFgilprtux] [变量名=变量值]
其中,-表示设置属性,+表示取消属性,aAfFgilprtux都是具体的选项,它们的含义如下表所示:
| 选项 | 含义 |
|---|---|
| -f [name] | 列出之前由用户在脚本中定义的函数名称和函数体。 |
| -F [name] | 仅列出自定义函数名称。 |
| -g name | 在 Shell 函数内部创建全局变量。 |
| -p [name] | 显示指定变量的属性和值。 |
| -a name | 声明变量为普通数组。 |
| -A name | 声明变量为关联数组(支持索引下标为字符串)。 |
| -i name | 将变量定义为整数型。 |
| -r name[=value] | 将变量定义为只读(不可修改和删除),等价于 readonly name。 |
| -x name[=value] | 将变量设置为环境变量,等价于 export name[=value]。 |
6、Shell数学计算(算术运算,加减乘除运算)
如果要执行算术运算(数学计算),就离不开各种运算符号,和其他编程语言类似,Shell 也有很多算术运算符,下面就给大家介绍一下常见的 Shell 算术运算符,如下表所示:
| 算术运算符 | 说明/含义 |
|---|---|
| +、- | 加法(或正号)、减法(或负号) |
| *、/、% | 乘法、除法、取余(取模) |
| ** | 幂运算 |
| ++、-- | 自增和自减,可以放在变量的前面也可以放在变量的后面 |
| !、&&、|| | 逻辑非(取反)、逻辑与(and)、逻辑或(or) |
| <、<=、>、>= | 比较符号(小于、小于等于、大于、大于等于) |
| ==、!=、= | 比较符号(相等、不相等;对于字符串,= 也可以表示相当于) |
| <<、>> | 向左移位、向右移位 |
| ~、|、 &、^ | 按位取反、按位或、按位与、按位异或 |
| =、+=、-=、*=、/=、%= | 赋值运算符,例如 a+=1 相当于 a=a+1,a-=1 相当于 a=a-1 |
但是,Shell和其它编程语言不同,Shell 不能直接进行算数运算,必须使用数学计算命令,这让初学者感觉很困惑,也让有经验的程序员感觉很奇葩。
在 Bash Shell 中,如果不特别指明,每一个变量的值都是字符串,无论你给变量赋值时有没有使用引号,值都会以字符串的形式存储。换句话说,Bash shell 在默认情况下不会区分变量类型,即使你将整数和小数赋值给变量,它们也会被视为字符串,这一点和大部分的编程语言不同。
要想让数学计算发挥作用,必须使用数学计算命令,Shell 中常用的数学计算命令如下表所示:
| 运算操作符/运算命令 | 说明 |
|---|---|
| (( )) | 用于整数运算,效率很高,推荐使用。 |
| let | 用于整数运算,和 (()) 类似。 |
| $[] | 用于整数运算,不如 (()) 灵活。 |
| expr | 可用于整数运算,也可以处理字符串。比较麻烦,需要注意各种细节,不推荐使用。 |
| bc | Linux下的一个计算器程序,可以处理整数和小数。Shell 本身只支持整数运算,想计算小数就得使用 bc 这个外部的计算器。 |
| declare -i | 将变量定义为整数,然后再进行数学运算时就不会被当做字符串了。功能有限,仅支持最基本的数学运算(加减乘除和取余),不支持逻辑运算、自增自减等,所以在实际开发中很少使用。 |
如果大家时间有限,只学习 (()) 和 bc 即可,不用学习其它的了:(()) 可以用于整数计算,bc 可以小数计算。
(1)(())运算符
双小括号 (( )) 是 Bash Shell 中专门用来进行整数运算的命令,它的效率很高,写法灵活,是企业运维中常用的运算命令。
注意:(( )) 只能进行整数运算,不能对小数(浮点数)或者字符串进行运算。后续讲到的 bc 命令可以用于小数运算。
双小括号 (( )) 的语法格式为:((表达式))
通俗地讲,就是将数学运算表达式放在((和))之间。
表达式可以只有一个,也可以有多个,多个表达式之间以逗号,分隔。对于多个表达式的情况,以最后一个表达式的值作为整个 (( )) 命令的执行结果。
可以使用$获取 (( )) 命令的结果,这和使用$获得变量值是类似的。
| 运算操作符/运算命令 | 说明 |
|---|---|
| ((a=10+66) ((b=a-15)) ((c=a+b)) |
这种写法可以在计算完成后给变量赋值。以 ((b=a-15)) 为例,即将 a-15 的运算结果赋值给变量 c。 注意,使用变量时不用加 $前缀,(( )) 会自动解析变量名。 |
|
a=$((10+66) b=$((a-15)) c=$((a+b)) |
可以在 (( )) 前面加上$符号获取 (( )) 命令的执行结果,也即获取整个表达式的值。以 c=$((a+b)) 为例,即将 a+b 这个表达式的运算结果赋值给变量 c。注意,类似 c=((a+b)) 这样的写法是错误的,不加 $就不能取得表达式的结果。 |
| ((a>7 && b==c)) | (( )) 也可以进行逻辑运算,在 if 语句中常会使用逻辑运算。 |
| echo $((a+10)) |
需要立即输出表达式的运算结果时,可以在 (( )) 前面加$符号。 |
| ((a=3+5, b=a+10)) | 对多个表达式同时进行计算。 |
在 (( )) 中使用变量无需加上$前缀,(( )) 会自动解析变量名,这使得代码更加简洁,也符合程序员的书写习惯。
(2)let命令
let 命令和双小括号 (( )) 的用法是类似的,它们都是用来对整数进行运算。
注意:和双小括号 (( )) 一样,let 命令也只能进行整数运算,不能对小数(浮点数)或者字符串进行运算。
Shell let 命令的语法格式为:let 表达式 或者 let '表达式' 或者 let "表达式"
它们都等价于((表达式))。
当表达式中含有 Shell 特殊字符(例如 |)时,需要用双引号" "或者单引号' '将表达式包围起来。
和 (( )) 类似,let 命令也支持一次性计算多个表达式,并且以最后一个表达式的值作为整个 let 命令的执行结果。但是,对于多个表达式之间的分隔符,let 和 (( )) 是有区别的:
let 命令以空格来分隔多个表达式;(( )) 以逗号,来分隔多个表达式。
另外还要注意,对于类似let x+y这样的写法,Shell 虽然计算了 x+y 的值,但却将结果丢弃;若不想这样,可以使用let sum=x+y将 x+y 的结果保存在变量 sum 中。
(3)$[]
和 (())、let 命令类似,$[] 也只能进行整数运算。
Shell $[] 的用法如下:$[表达式]
$[] 会对表达式进行计算,并取得计算结果。如果表达式中包含了变量,那么你可以加$,也可以不加。
(4)expr
expr 是 evaluate expressions 的缩写,译为“表达式求值”。Shell expr 是一个功能强大,并且比较复杂的命令,它除了可以实现整数计算,还可以结合一些选项对字符串进行处理,例如计算字符串长度、字符串比较、字符串匹配、字符串提取等。
Shell expr 对于整数计算的用法为:expr 表达式
expr 对表达式的格式有几点特殊的要求:
出现在表达式中的运算符、数字、变量和小括号的左右两边至少要有一个空格,否则会报错。
有些特殊符号必须用反斜杠\进行转义(屏蔽其特殊含义),比如乘号*和小括号(),如果不用\转义,那么 Shell 会把它们误解为正则表达式中的符号(*对应通配符,()对应分组)。
使用变量时要加$前缀。
(5)bc
Bash Shell 内置了对整数运算的支持,但是并不支持浮点运算,而 Linux bc 命令可以很方便的进行浮点运算,当然整数运算也不再话下。
bc 甚至可以称得上是一种编程语言了,它支持变量、数组、输入输出、分支结构、循环结构、函数等基本的编程元素,所以 Linux 手册中是这样来描述 bc 的:An arbitrary precision calculator language
翻译过来就是“一个任意精度的计算器语言”。
在终端输入bc命令,然后回车即可进入 bc 进行交互式的数学计算。在 Shell 编程中,我们也可以通过管道和输入重定向来使用 bc。
bc 命令还有一些选项,可能你会用到,请看下表。
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| -h | --help | 帮助信息 |
| -v | --version | 显示命令版本信息 |
| -l | --mathlib | 使用标准数学库 |
| -i | --interactive | 强制交互 |
| -w | --warn | 显示 POSIX 的警告信息 |
| -s | --standard | 使用 POSIX 标准来处理 |
| -q | --quiet | 不显示欢迎信息 |
除了变量,bc 还支持函数、循环结构、分支结构等常见的编程元素,它们和其它编程语言的语法类似。
内置变量
bc 有四个内置变量,我们在计算时会经常用到,如下表所示:
| 变量名 | 作 用 |
|---|---|
| scale | 指定精度,也即小数点后的位数;默认为 0,也即不使用小数部分。 |
| ibase | 指定输入的数字的进制,默认为十进制。 |
| obase | 指定输出的数字的进制,默认为十进制。 |
| last 或者 . | 表示最近打印的数字 |
内置函数
除了内置变量,bc 还有一些内置函数,如下表所示:
| 函数名 | 作用 |
|---|---|
| s(x) | 计算 x 的正弦值,x 是弧度值。 |
| c(x) | 计算 x 的余弦值,x 是弧度值。 |
| a(x) | 计算 x 的反正切值,返回弧度值。 |
| l(x) | 计算 x 的自然对数。 |
| e(x) | 求 e 的 x 次方。 |
| j(n, x) | 贝塞尔函数,计算从 n 到 x 的阶数。 |
在 Shell 中使用 bc 计算器
在 Shell 脚本中,我们可以借助管道或者输入重定向来使用 bc 计算器。
管道是 Linux 进程间的一种通信机制,它可以将前一个命令(进程)的输出作为下一个命令(进程)的输入,两个命令之间使用竖线|分隔。
通常情况下,一个命令从终端获得用户输入的内容,如果让它从其他地方(比如文件)获得输入,那么就需要重定向。
此处我们并不打算展开讲解管道和重定向,不了解的小伙伴请自行百度。
借助管道使用 bc 计算器
如果读者希望直接输出 bc 的计算结果,那么可以使用下面的形式:echo "expression" | bc
expression就是希望计算的数学表达式,它必须符合 bc 的语法,上面我们已经进行了介绍。在 expression 中,还可以使用 Shell 脚本中的变量。
使用下面的形式可以将 bc 的计算结果赋值给 Shell 变量:variable=$(echo "expression" | bc)
variable 就是变量名。
Shell declare -i:将变量声明为整数类型
在《Shell declare命令》一节中,我们已经讲解了 declare 命令的各种选项,为了让 Shell 进行整数运算,本节我们重点讲解-i选项。
默认情况下,Shell 中每一个变量的值都是字符串(不了解的读者请猛击《Shell变量》),即使你给变量赋值一个数字,它其实也是字符串,所以在进行数学计算时会出错。
使用 declare 命令的-i选项可以将一个变量声明为整数类型,这样在进行数学计算时就不会作为字符串处理了。
此外,你也不能写类似echo $m+$n这样的语句,这种情况下 m、n 也会被视为字符串。
总之,除了将参与运算的变量定义为整数,还得将承载结果的变量定义为整数,而且只能用整数类型的变量来承载运算结果,不能直接使用 echo 输出。
和 (())、let、$[] 不同,declare -i的功能非常有限,仅支持最基本的数学运算(加减乘除和取余),不支持逻辑运算(比较运算、与运算、或运算、非运算),所以在实际开发中很少使用。
7、test
test 是 Shell 内置命令,用来检测某个条件是否成立。test 通常和 if 语句一起使用,并且大部分 if 语句都依赖 test。
test 命令有很多选项,可以进行数值、字符串和文件三个方面的检测。
Shell test 命令的用法为:test expression
当 test 判断 expression 成立时,退出状态为 0,否则为非 0 值。
test 命令也可以简写为[],它的用法为:[ expression ]
注意[]和expression之间的空格,这两个空格是必须的,否则会导致语法错误。[]的写法更加简洁,比 test 使用频率高。
test 和 [] 是等价的,后续我们会交替使用 test 和 [],以让读者尽快熟悉。
(1)与文件相关的test选项
| 文件类型判断 | |
|---|---|
| 选 项 | 作 用 |
| -b filename | 判断文件是否存在,并且是否为块设备文件。 |
| -c filename | 判断文件是否存在,并且是否为字符设备文件。 |
| -d filename | 判断文件是否存在,并且是否为目录文件。 |
| -e filename | 判断文件是否存在。 |
| -f filename | 判断文件是否存在,井且是否为普通文件。 |
| -L filename | 判断文件是否存在,并且是否为符号链接文件。 |
| -p filename | 判断文件是否存在,并且是否为管道文件。 |
| -s filename | 判断文件是否存在,并且是否为非空。 |
| -S filename | 判断该文件是否存在,并且是否为套接字文件。 |
| 文件权限判断 | |
|---|---|
| 选 项 | 作 用 |
| -r filename | 判断文件是否存在,并且是否拥有读权限。 |
| -w filename | 判断文件是否存在,并且是否拥有写权限。 |
| -x filename | 判断文件是否存在,并且是否拥有执行权限。 |
| -u filename | 判断文件是否存在,并且是否拥有 SUID 权限。 |
| -g filename | 判断文件是否存在,并且是否拥有 SGID 权限。 |
| -k filename | 判断该文件是否存在,并且是否拥有 SBIT 权限。 |
| 文件比较 | |
|---|---|
| 选 项 | 作 用 |
| filename1 -nt filename2 | 判断 filename1 的修改时间是否比 filename2 的新。 |
| filename -ot filename2 | 判断 filename1 的修改时间是否比 filename2 的旧。 |
| filename1 -ef filename2 | 判断 filename1 是否和 filename2 的 inode 号一致,可以理解为两个文件是否为同一个文件。这个判断用于判断硬链接是很好的方法 |
(2)与数值比较相关的 test 选项
| 选 项 | 作 用 |
|---|---|
| num1 -eq num2 | 判断 num1 是否和 num2 相等。 |
| num1 -ne num2 | 判断 num1 是否和 num2 不相等。 |
| num1 -gt num2 | 判断 num1 是否大于 num2 。 |
| num1 -lt num2 | 判断 num1 是否小于 num2。 |
| num1 -ge num2 | 判断 num1 是否大于等于 num2。 |
| num1 -le num2 | 判断 num1 是否小于等于 num2。 |
(3) 与字符串判断相关的 test 选项
| 选 项 | 作 用 |
|---|---|
| -z str | 判断字符串 str 是否为空。 |
| -n str | 判断宇符串 str 是否为非空。 |
| str1 = str2 str1 == str2 |
=和==是等价的,都用来判断 str1 是否和 str2 相等。 |
| str1 != str2 | 判断 str1 是否和 str2 不相等。 |
| str1 \> str2 |
判断 str1 是否大于 str2。\>是>的转义字符,这样写是为了防止>被误认为成重定向运算符。 |
| str1 \< str2 |
判断 str1 是否小于 str2。同样,\<也是转义字符。 |
有C语言、C++、Python、Java 等编程经验的读者请注意,==、>、< 在大部分编程语言中都用来比较数字,而在 Shell 中,它们只能用来比较字符串,不能比较数字,这是非常奇葩的,大家要习惯。
其次,不管是比较数字还是字符串,Shell 都不支持 >= 和 <= 运算符,切记。
(4)与逻辑运算相关的 test 选项
| 选 项 | 作 用 |
|---|---|
| expression1 -a expression | 逻辑与,表达式 expression1 和 expression2 都成立,最终的结果才是成立的。 |
| expression1 -o expression2 | 逻辑或,表达式 expression1 和 expression2 有一个成立,最终的结果就成立。 |
| !expression | 逻辑非,对 expression 进行取反。 |
在 test 中使用变量建议用双引号包围起来
test 和 [] 都是命令,一个命令本质上对应一个程序或者一个函数。即使是一个程序,它也有入口函数,例如C语言程序的入口函数是 main(),运行C语言程序就从 main() 函数开始,所以也可以将一个程序等效为一个函数,这样我们就不用再区分函数和程序了,直接将一个命令和一个函数对应起来即可。
有了以上认知,就很容易看透命令的本质了:使用一个命令其实就是调用一个函数,命令后面附带的选项和参数最终都会作为实参传递给函数。
假设 test 命令对应的函数是 func(),使用test -z $str1命令时,会先将变量 $str1 替换成字符串:
如果 $str1 是一个正常的字符串,比如 abc123,那么替换后的效果就是test -z abc123,调用 func() 函数的形式就是func("-z abc123")。test 命令后面附带的所有选项和参数会被看成一个整体,并作为实参传递进函数。
如果 $str1 是一个空字符串,那么替换后的效果就是test -z ,调用 func() 函数的形式就是func("-z "),这就比较奇怪了,因为-z选项没有和参数成对出现,func() 在分析时就会出错。
如果我们给 $str1 变量加上双引号,当 $str1 是空字符串时,test -z "$str1"就会被替换为test -z "",调用 func() 函数的形式就是func("-z \"\""),很显然,-z选项后面跟的是一个空字符串(\"表示转义字符),这样 func() 在分析时就不会出错了。
所以,当你在 test 命令中使用变量时,我强烈建议将变量用双引号""包围起来,这样能避免变量为空值时导致的很多奇葩问题。
总结
test 命令比较奇葩,>、<、== 只能用来比较字符串,不能用来比较数字,比较数字需要使用 -eq、-gt 等选项;不管是比较字符串还是数字,test 都不支持 >= 和 <=。有经验的程序员需要慢慢习惯 test 命令的这些奇葩用法。
对于整型数字的比较,我建议大家使用 (()),这在《Shell if else》中已经进行了演示。(()) 支持各种运算符,写法也符合数学规则,用起来更加方便,何乐而不为呢?
几乎完全兼容 test ,并且比 test 更加强大,比 test 更加灵活的是[[ ]];[[ ]]不是命令,而是 Shell 关键字,下节《Shell [[]]》我们将会讲解。
8、[[]]
[[ ]]是 Shell 内置关键字,它和 test 命令类似,也用来检测某个条件是否成立。
test 能做到的,[[ ]] 也能做到,而且 [[ ]] 做的更好;test 做不到的,[[ ]] 还能做到。可以认为 [[ ]] 是 test 的升级版,对细节进行了优化,并且扩展了一些功能。
[[ ]] 的用法为:[[ expression ]]
当 [[ ]] 判断 expression 成立时,退出状态为 0,否则为非 0 值。注意[[ ]]和expression之间的空格,这两个空格是必须的,否则会导致语法错误。
(1)[[ ]] 不需要注意某些细枝末节
[[ ]] 是 Shell 内置关键字,不是命令,在使用时没有给函数传递参数的过程,所以 test 命令的某些注意事项在 [[ ]] 中就不存在了,具体包括:
不需要把变量名用双引号""包围起来,即使变量是空值,也不会出错。
不需要、也不能对 >、< 进行转义,转义后会出错。
(2)[[ ]] 支持逻辑运算符
对多个表达式进行逻辑运算时,可以使用逻辑运算符将多个 test 命令连接起来,例如:[ -z "$str1" ] || [ -z "$str2" ]
你也可以借助选项把多个表达式写在一个 test 命令中,例如:[ -z "$str1" -o -z "$str2" ]
但是,这两种写法都有点“别扭”,完美的写法是在一个命令中使用逻辑运算符将多个表达式连接起来。我们的这个愿望在 [[ ]] 中实现了,[[ ]] 支持 &&、|| 和 ! 三种逻辑运算符。
使用 [[ ]] 对上面的语句进行改进:[[ -z $str1 || -z $str2 ]]
这种写法就比较简洁漂亮了。
注意,[[ ]] 剔除了 test 命令的-o和-a选项,你只能使用 || 和 &&。这意味着,你不能写成下面的形式:[[ -z $str1 -o -z $str2 ]]
当然,使用逻辑运算符将多个 [[ ]] 连接起来依然是可以的,因为这是 Shell 本身提供的功能,跟 [[ ]] 或者 test 没有关系,如下所示:[[ -z $str1 ]] || [[ -z $str2 ]]
| test 或 [] | [[ ]] | ||
|---|---|---|---|
| [ -z "$str1" ] || [ -z "$str2" ] | √ | [[ -z $str1 ]] || [[ -z $str2 ]] | √ |
| [ -z "$str1" -o -z "$str2" ] | √ | [[ -z $str1 -o -z $str2 ]] | × |
| [[ -z $str1 || -z $str2 ]] | × | [[ -z $str1 || -z $str2 ]] | √ |
(3)[[ ]] 支持正则表达式
在 Shell [[ ]] 中,可以使用=~来检测字符串是否符合某个正则表达式,它的用法为:[[ str =~ regex ]]
str 表示字符串,regex 表示正则表达式。
(4)总结
有了 [[ ]],你还有什么理由使用 test 或者 [ ],[[ ]] 完全可以替代之,而且更加方便,更加强大。
但是 [[ ]] 对数字的比较仍然不友好,所以我建议,以后大家使用 if 判断条件时,用 (()) 来处理整型数字,用 [[ ]] 来处理字符串或者文件。

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