shell/shell-括号.md

<h2><center>Shell 括号</center></h2>

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## 一：括号介绍

### 1. 圆括号

|     特性     |                  （）                   |                   (())                   |
| :----------: | :-------------------------------------: | :--------------------------------------: |
|   **用途**   |    子 Shell 执行、命令替换、数组定义    |          整数算术运算、循环条件          |
| **执行环境** |    在子 Shell 中运行，不共享当前变量    |       在当前 Shell 中执行算术操作        |
| **变量影响** |    子 Shell 内变量修改不影响父 Shell    |        直接修改当前 Shell 的变量         |
|   **示例**   | `(a=1; echo $a)`（退出后 `a` 恢复原值） |      `((a=5+3))`（直接赋值给 `a`）       |
| **逻辑运算** |                 不适用                  |               支持 `&&`, `               |
|  **返回值**  |   返回子 Shell 中最后一条命令的退出码   | 返回算术表达式是否为真（0为真，非0为假） |

### 2. 方括号

|      特性      |       `[ ]`（test 命令）       |        `[[ ]]`（Bash 增强条件）         |
| :------------: | :----------------------------: | :-------------------------------------: |
|   **兼容性**   |  POSIX 标准，所有 Shell 支持   |       Bash/Ksh/Zsh 特有，非 POSIX       |
| **字符串比较** | 用 `=` 或 `!=`，需严格转义空格 |      直接支持 `==`、`!=`，无需转义      |
|  **模式匹配**  |  不支持通配符（需用 `case`）   | 支持通配符（如 `[[ $file == *.txt ]]`） |
|  **正则匹配**  |             不支持             |   支持 `=~`（如 `[[ "abc" =~ ^a ]]`）   |
| **逻辑运算符** | 必须用 `-a`（AND）、`-o`（OR） |            直接使用 `&&`、`             |
|  **变量处理**  |  变量未加引号可能导致语法错误  |     自动处理变量中的空格和特殊字符      |
|  **数值比较**  |       用 `-eq`、`-lt` 等       |      也可用 `-eq`，但推荐 `(( ))`       |
|    **示例**    | `[ "$a" -eq 5 -a "$b" != "" ]` |   `[[ $str == "yes" && $num > 10 ]]`    |

### 3. 花括号

|      特性      |            用途             |                     示例                     |
| :------------: | :-------------------------: | :------------------------------------------: |
|   **代码块**   | 组合命令（当前 Shell 执行） |         `{ cmd1; cmd2; } > log.txt`          |
|  **序列生成**  |      生成数字/字母序列      |         `echo {1..5}` → `1 2 3 4 5`          |
| **文件名扩展** |     快速枚举文件或路径      | `cp file.{txt,bak}` → `cp file.txt file.bak` |
|  **变量操作**  |  字符串处理、默认值替换等   |       `${var:-default}`（空值时替换）        |
|    **注意**    | 代码块首尾必须有空格和分号  |           `{ echo "Start"; ls; }`            |

### 4. 总对比

| 括号类型 |          核心用途          |           关键区别            |           示例           |
| :------: | :------------------------: | :---------------------------: | :----------------------: |
|   `()`   |  子 Shell、数组、命令替换  |  子 Shell 中运行，不共享变量  |     `(cd /tmp; ls)`      |
| `(( ))`  |   整数算术运算、循环条件   | 直接操作变量，支持 C 风格语法 | `for ((i=0; i<10; i++))` |
|  `[ ]`   | 基础条件测试（兼容 POSIX） |     严格空格，需转义符号      |      `[ -f file ]`       |
| `[[ ]]`  | 增强条件测试（Bash 特有）  | 支持通配符、正则、逻辑运算符  | `[[ $str =~ ^[0-9]+$ ]]` |
|   `{}`   | 代码块、序列生成、变量扩展 | 不创建子 Shell，直接扩展内容  | `echo {A..C}` → `A B C`  |

### 5. 常见误区

1. 空格要求：
   - `[ ]` 和 `[[ ]]` 内部必须保留空格：`[ "$a" = 5 ]` ✔️，`[$a=5]` ❌。
   - `(( ))` 和 `[[ ]]` 中的变量无需 `$` 符号：`((a++))` ✔️，`(($a++))` ❌。
2. 字符串比较：
   - `[ ]` 中必须用引号包裹变量，避免空值错误：`[ "$str" = "hello" ]`。
   - `[[ ]]` 中可不加引号（自动处理）：`[[ $str == hello ]]`。
3. 数值比较：
   - `[ ]` 必须用 `-eq`、`-lt` 等操作符：`[ $a -gt 10 ]`。
   - `[[ ]]` 和 `(( ))` 中可直接用 `>`、`<`：`[[ $a > 10 ]]` 或 `((a > 10))`。
4. 逻辑运算符：
   - `[ ]` 中用 `-a`（AND）、`-o`（OR）：`[ $a -eq 1 -o $b -eq 2 ]`。
   - `[[ ]]` 中用 `&&`、`||`：`[[ $a == 1 && $b == 2 ]]`。

## 二：示例

### 1. 圆括号

**用途**

- **子 Shell 执行**：在独立环境中运行命令，不影响当前 Shell。
- **令替换**：捕获命令输出。
- **数组定义**：初始化数组。

**示例：**

```bash
# 子 Shell 示例：临时切换目录，不影响当前 Shell
[root@wxin ~]# (current_dir=$(pwd); cd /tmp; ls; cd "$current_dir")

# 命令替换：获取当前日期
[root@wxin ~]# today=$(date +"%Y-%m-%d")
[root@wxin ~]# echo "今天是$today"
今天是2025-03-26

# 数组定义
[root@wxin ~]# fruits=("apple" "banana" "cherry")
[root@wxin ~]# echo "第二个水果是 ${fruits[1]}"
第二个水果是 banana
```

### 2. 双括号

**用途**

- **整数算术运算**：替代 `expr`，支持 C 语言风格语法。
- **循环条件**：简化 `for`/`while` 循环。

**示例：**

```bash
# 算术运算
[root@wxin ~]# (( sum = 3+5*2 ))
[root@wxin ~]# echo "结果是 $sum"
结果是 13

# 自增操作
[root@wxin ~]# count=0
[root@wxin ~]# (( count++ ))
[root@wxin ~]# echo "计数： $count"
计数： 1

# 循环条件
[root@wxin ~]# for (( i=0;i<3;i++ ));do
> echo "循环第 $i 次"
> done
循环第 0 次
循环第 1 次
循环第 2 次
```

### 3. 方括号

**用途**

- **条件测试**：兼容 POSIX 的基础条件判断。
- **文件检查**：测试文件属性（如是否存在、是否可读）。

**示例：**

```bash
# 数值比较
[root@wxin ~]# if [ "$a" -eq 10 ];then echo "a 等于 10"; fi
a 等于 10

# 文件存在性检查
[root@wxin ~]# if [ -f "/etc/passwd" ];then
> echo "文件存在"
> fi
文件存在

# 逻辑组合（使用 -a/-o）
[root@wxin ~]# if [ "$a" -gt 5 -a "$a" -lt 15 ];then
> echo "a 在 5 到 15 之间"
> fi
a 在 5 到 15 之间
```

### 4. 双括号

**用途**

- **增强条件测试**：支持通配符、正则表达式和逻辑运算符。
- **模式匹配**：直接使用 `==` 或 `=~`。

**示例：**

```bash
# 字符串匹配（支持通配符）
[root@wxin ~]# file="image.jpg"
[root@wxin ~]# if [[ "$file" == *.jpg ]];then
> echo "这是一个 JPEG 文件"
> fi
这是一个 JPEG 文件

# 正则表达式匹配
[root@wxin ~]# phone="123-456-7890"
[root@wxin ~]# if [[ "$phone" =~ ^[0-9]{3}-[0-9]{3}-[0-9]{4}$ ]];then
> echo "有效的电话号码"
> fi
有效的电话号码

# 逻辑运算符（直接使用 &&/||）
[root@wxin ~]# str="hello"
[root@wxin ~]# num=8
[root@wxin ~]# if [[ "$str" == "hello" && $num -gt 5 ]];then
> echo "条件满足"
> fi
条件满足
```

### 5. 花括号

**用途**

- **代码块**：组合命令（当前 Shell 执行）。
- **序列生成**：快速生成数字或字母序列。
- **文件名扩展**：批量操作文件。
- **变量操作**：字符串处理和默认值替换。

**示例：**

```bash
# 代码块（重定向所有输出）
[root@wxin ~]# {
> echo "操作开始于 $(date)"
> ls -l
> echo "操作结束"
> } > log.txt

# 序列生成
[root@wxin ~]# echo {1..5}
1 2 3 4 5
[root@wxin ~]# echo {A..C}
A B C
[root@wxin ~]# echo file{1..3}.txt
file1.txt file2.txt file3.txt

# 文件名扩展（快速复制备份）
[root@wxin ~]# cp config.txt{,.bak}

# 变量默认值替换
[root@wxin ~]# unset var
[root@wxin ~]# echo "${var:-默认值}"
默认值

# 字符串截取
[root@wxin ~]# filename="photo.jpg"
[root@wxin ~]# echo "${filename%.*}"
photo
[root@wxin ~]# echo "${filename##*.}"
jpg
```