8.$(( 与 $( 还有 ${} 的差别在哪

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2023-12-01

我们上一章介绍了()与{}的不同，这次让我们扩展一下，看看更多的变化： $()与${}又是啥玩意儿呢？

在bash shell中, $()与``(反引号)都是用来做 命令替换(command substitution)的。

所谓的命令替换与我们第五章学过的变量替换差不多，都是用来重组命令行：完成 `` 或者$()里面的命令，将其结果替换出来，再重组命令行。

例如：

$ echo the last sunday is $(date -d "last sunday" +%Y-%m-%d)

如此便可方便得到上一个星期天的日期了...^_^

在操作上，用$()或``都无所谓, 只是我个人比较喜欢用$(),理由是：

``(反引号)很容易与''(单引号)搞混乱，尤其对初学者来说。有时在一些奇怪的字形显示中，两种符号是一模一样的(只取两点)。当然了有经验的朋友还是一眼就能分辨两者。只是，若能更好的避免混乱，又何乐而不为呢？ ^_^
在多次的复合替换中， ``需要额外的转义(escape, )处理，而$()则比较直观。例如，一个错误的使用的例子：
```
command1 `command2 `command3` `
```
原来的本意是要在command2 `command3` , 先将command3替换出来给command2处理，然后再将command2的处理结果，给command1来处理。然而真正的结果在命令行中却是分成了`command2`与 ``。

正确的输入应该如下：

    command1 `command2 \`command3\` `

要不然换成$()就没有问题了：

     command1 $(commmand2 $(command3))

只要你喜欢，做多少层的替换都没有问题~~~^_^

不过，$()并不是没有弊端的... 首先，``基本上可用在所有的unix shell中使用，若写成 shell script，其移植性比较高。而$()并不是每一种shell都能使用，我只能说，若你用bash2的话，肯定没问题... ^_^

接下来，再让我们看看${}吧...它其实就是用来做变量替换用的啦。一般情况下，$var与${var}并没有啥不一样。但是用${}会比较精准的界定变量名称的范围，比方说:

$ A=B
$ echo $AB

原本是打算先将$A的结果替换出来，然后在其后补一个字母B；但命令行上，真正的结果却是替换变量名称为AB的值出来... 若使用${}就没有问题了：

$ A=B
$ echo ${A}B
$ BB

不过，假如你只看到${}只能用来界定变量名称的话，那你就实在太小看bash了。

为了完整起见，我这里再用一些例子加以说明${}的一些特异功能：假设我们定义了一个变量file为：

file=/dir1/dir2/dir3/my.file.txt

我们可以用${}分别替换获得不同的值：

1. shell字符串的非贪婪(最小匹配)左删除

${file#*/}  #其值为：dir1/dir2/dir3/my.file.txt

拿掉第一个/及其左边的字符串，其结果为： dir1/dir2/dir3/my.file.txt 。

${file#*.}  #其值为：file.txt

拿掉第一个.及其左边的字符串，其结果为： file.txt 。

2. shell字符串的贪婪(最大匹配)左删除：

${file##*/} #其值为：my.file.txt

拿掉最后一个/及其左边的字符串，其结果为： my.file.txt

${file##*.} #其值为：txt

拿掉最后一个.及其左边的字符串，其结果为： txt

3. shell字符串的非贪婪(最小匹配)右删除：

${file%/*}  #其值为：/dir1/dir2/dir3

拿掉最后一个/及其右边的字符串，其结果为： /dir1/dir2/dir3。

${file%.*}  #其值为：/dir1/dir2/dir3/my.file

拿掉最后一个.及其右边的字符串，其结果为： /dir1/dir2/dir3/my.file。

4. shell字符串的贪婪(最大匹配)右删除：

${file%%/*}  #其值为：其值为空。

拿掉第一个/及其右边的字符串，其结果为：空串。

${file%%.*}  #其值为：/dir1/dir2/dir3/my。

拿掉第一个.及其右边的字符串，其结果为： /dir1/dir2/dir3/my。

Tips:
记忆方法：
#是去掉左边(在键盘上#在$的左边);
%是去掉右边(在键盘上%在$的右边);
单个符号是最小匹配;
两个符号是最大匹配;

5. shell字符串取子串：

 ${file:0:5} #提取最左边的5个字符：/dir1
 ${file:5:5} #提取第5个字符及其右边的5个字符:/dir2

shell字符串取子串的格式：${s:pos:length}, 取字符串s的子串：从pos位置开始的字符(包括该字符)的长度为length的的子串; 其中pos为子串的首字符，在s中位置； length为子串的长度;

Note: 字符串中字符的起始编号为0.

6. shell字符串变量值的替换：

${file/dir/path}  #将第一个dir替换为path：/path1/dir2/dir3/my.file.txt
${file//dir/path} #将全部的dir替换为path：/path1/path2/path3/my.file.txt

shell字符串变量值的替换格式：

首次替换： ${s/src_pattern/dst_pattern} 将字符串s中的第一个src_pattern替换为dst_pattern。
全部替换： ${s//src_pattern/dst_pattern} 将字符串s中的所有出现的src_pattern替换为dst_pattern.

7. ${}还可针对变量的不同状态(没设定、空值、非空值)进行赋值：

${file-my.file.txt} #如果file没有设定，则使用使用my.file.txt作为返回值, 否则返回${file};(空值及非空值时，不作处理。);
${file:-my.file.txt} #如果file没有设定或者${file}为空值, 均使用my.file.txt作为其返回值，否则，返回${file}.(${file} 为非空值时，不作处理);

${file+my.file.txt} #如果file已设定(为空值或非空值), 则使用my.file.txt作为其返回值，否则不作处理。(未设定时，不作处理);
${file:+my.file.txt} #如果${file}为非空值, 则使用my.file.txt作为其返回值，否则，(未设定或者为空值时)不作处理。
${file=my.file.txt} #如果file为设定，则将file赋值为my.file.txt，同时将${file}作为其返回值；否则，file已设定(为空值或非空值)，则返回${file}。
${file:=my.file.txt} #如果file未设定或者${file}为空值, 则my.file.txt作为其返回值，同时，将${file}赋值为my.file.txt，否则，(非空值时)不作处理。
${file?my.file.txt} #如果file没有设定，则将my.file.txt输出至STDERR, 否侧，已设定(空值与非空值时)，不作处理。
${file:?my.file.txt} #若果file未设定或者为空值，则将my.file.txt输出至STDERR，否则，非空值时，不作任何处理。

Tips:
以上的理解在于，你一定要分清楚，unset与null以及non-null这三种状态的赋值；一般而言，与null有关，若不带:, null不受影响；若带 :, 则连null值也受影响。

8. 计算shell字符串变量的长度：`$`

 ${#file}  #其值为27, 因为/dir1/dir2/dir3/my.file.txt刚好为27个字符。

9. bash数组(array)的处理方法

接下来，为大家介绍一下bash的数组(array)的处理方法。一般而言, A="a b c def" 这样的变量只是将$A替换为一个字符串，但是改为 A=(a b c def), 则是将$A定义为数组....

1). 数组替换方法可参考如下方法：

${A[@]} #方法一
${A[*]} #方法二

以上两种方法均可以得到：a b c def, 即数组的全部元素。

2). 访问数组的成员:

${A[0]}

其中，${A[0]}可得到a, 即数组A的第一个元素，而 ${A[1]}则为数组A的第二元素，依次类推。

3). 数组的length：

${#A[@]} #方法一
${#A[*]} #方法二

以上两种方法均可以得到数组的长度: 4, 即数组的所有元素的个数。

回忆一下，针对字符串的长度计算，使用${#str_var}; 我们同样可以将该方法应用于数组的成员:

${#A[0]}

其中，${#A[0]}可以得到：1，即数组A的第一个元素(a)的长度; 同理，${#A[3]}可以得到: 3, 即数组A的第4个元素(def)的长度。

4). 数组元素的重新赋值：

A[3]=xyz

将数组A的第四个元素重新定义为xyz。

Tips:
诸如此类的...
能够善用bash的$()与${}可以大大提高及简化shell在变量上的处理能力哦~~~^_^

10. $(())作用:

好了，最后为大家介绍$(())的用途吧： $(())是用来作整数运算的。

在bash中， $(())的整数运算符号大致有这些：

+- * / #分别为"加、减、乘、除"。
% #余数运算,(模数运算)
& | ^ ! #分别为"AND、OR、XOR、NOT"运算。

例如：

$ a=5; b=7; c=2;
$ echo $(( a + b * c ))
19
$ echo $(( (a + b)/c ))
6
$ echo $(( (a * b) % c ))
1

在$(())中的变量名称, 可以在其前面加 $符号来替换，也可以不用，如： $(( $a + $b * $c )) 也可以得到19的结果。

此外，$(())还可作不同进制(如二进制、八进制、十六进制)的运算，只是输出结果均为十进制的。

echo $(( 16#2a )) #输出结果为：42，(16进制的2a)

以一个实用的例子来看看吧 : 假如当前的umask是022,那么新建文件的权限即为：

$ umask 022
$ echo "obase=8; $(( 8#666 & (8#777 ^ 8#$(umask)) ))" | bc
644

事实上，单纯用(())也可以重定义变量值，或作testing：

a=5; ((a++)) #可将$a 重定义为6
a=5; ((a--)) #可将$a 重定义为4
a=5; b=7; ((a< b)) #会得到0 (true)返回值。

常见的用于(())的测试符号有如下这些：

符号	符号名称
<	小于号
>	大于号
<=	小于或等于
>=	大于或等于
==	等于
!=	不等于

Note:
使用(())作整数测试时，请不要跟[]的整数测试搞混乱了。
更多的测试，我们将于第10章为大家介绍。

怎样？好玩吧... ^_^

okay,这次暂时说这么多...

上面的介绍，并没有详列每一种可用的状态，更多的，就请读者参考手册文件(man)吧...