为什么在Bash中应该避免评估，我应该使用什么替代？

Question

一次又一次，我看到Bash在Stack
Overflow上使用eval了答案，而答案被猛烈抨击了，旨在使用这种“邪恶的”构造。为什么eval这么邪恶？

如果eval不能安全使用，我应该怎么用呢？

Answer 1

这个问题比眼前的问题还重要。我们将从显而易见的内容开始：eval具有执行“脏”数据的潜力。脏数据是指尚未重写为XYZ的任何数据；在我们的例子中，它是未格式化的任何字符串，以确保评估安全。

乍看之下，对数据进行消毒似乎很容易。假设我们要抛出一个选项列表，bash已经提供了一种清除单个元素的好方法，以及另一种将整个数组作为单个字符串进行清理的方法：

function println
{
    # Send each element as a separate argument, starting with the second element.
    # Arguments to printf:
    #   1 -> "$1\n"
    #   2 -> "$2"
    #   3 -> "$3"
    #   4 -> "$4"
    #   etc.

    printf "$1\n" "${@:2}"
}

function error
{
    # Send the first element as one argument, and the rest of the elements as a combined argument.
    # Arguments to println:
    #   1 -> '\e[31mError (%d): %s\e[m'
    #   2 -> "$1"
    #   3 -> "${*:2}"

    println '\e[31mError (%d): %s\e[m' "$1" "${*:2}"
    exit "$1"
}

# This...
error 1234 Something went wrong.
# And this...
error 1234 'Something went wrong.'
# Result in the same output (as long as $IFS has not been modified).

现在说我们要添加一个选项以将输出重定向为println的参数。当然，我们可以只在每次调用时重定向println的输出，但是出于示例的目的，我们不会这样做。我们需要使用eval，因为变量不能用于重定向输出。

function println
{
    eval printf "$2\n" "${@:3}" $1
}

function error
{
    println '>&2' '\e[31mError (%d): %s\e[m' "$1" "${*:2}"
    exit $1
}

error 1234 Something went wrong.

看起来不错吧？问题是，eval解析了两次命令行（在任何shell中）。在第一次解析时，将删除一层报价。删除引号后，将执行一些可变内容。

我们可以通过在中进行变量扩展来解决此问题eval。我们要做的就是将所有内容都单引号，将双引号留在原处。一个例外：我们必须在之前扩展重定向eval，因此必须将其排除在引号之外：

function println
{
    eval 'printf "$2\n" "${@:3}"' $1
}

function error
{
    println '&2' '\e[31mError (%d): %s\e[m' "$1" "${*:2}"
    exit $1
}

error 1234 Something went wrong.

这应该工作。只要$1in println从不脏，它也是安全的。

现在稍等片刻：我一直使用与我们一直使用的相同的 未引用 语法sudo！为什么在这里而不是在这里工作？为什么我们必须将所有内容都单引号？
sudo有点现代：它知道将收到的每个参数都用引号引起来，尽管这过于简单了。 eval简单地将所有内容连接在一起。

不幸的是，没有内置的替代品可以eval像实参一样处理参数sudo，eval内置的shell
也不例外。这很重要，因为它在执行时会考虑周围代码的环境和范围，而不是像函数那样创建新的堆栈和范围。

特定的用例通常可以替代eval。这是一个方便的清单。 command代表您通常发送给的内容eval；随便你。

无操作

一个简单的冒号在bash中是不可操作的：

:

创建一个子外壳

( command )   # Standard notation

执行命令输出

切勿依赖外部命令。您应该始终控制返回值。将它们放在自己的行上：

$(command)   # Preferred
`command`    # Old: should be avoided, and often considered deprecated

# Nesting:
$(command1 "$(command2)")
`command "\`command\`"`  # Careful: \ only escapes $ and \ with old style, and
                         # special case \` results in nesting.

基于变量的重定向

在调用代码时，将&3（或高于的任何内容&2）映射到您的目标：

exec 3<&0         # Redirect from stdin
exec 3>&1         # Redirect to stdout
exec 3>&2         # Redirect to stderr
exec 3> /dev/null # Don't save output anywhere
exec 3> file.txt  # Redirect to file
exec 3> "$var"    # Redirect to file stored in $var--only works for files!
exec 3<&0 4>&1    # Input and output!

如果是一次调用，则不必重定向整个shell：

func arg1 arg2 3>&2

在调用的函数内，重定向到&3：

command <&3       # Redirect stdin
command >&3       # Redirect stdout
command 2>&3      # Redirect stderr
command &>&3      # Redirect stdout and stderr
command 2>&1 >&3  # idem, but for older bash versions
command >&3 2>&1  # Redirect stdout to &3, and stderr to stdout: order matters
command <&3 >&4   # Input and output!

变量间接

场景：

VAR='1 2 3'
REF=VAR

坏：

eval "echo \"\$$REF\""

为什么？如果REF包含双引号，这将中断并打开代码以供利用。可以对REF进行消毒，但是当您使用以下代码时会浪费时间：

echo "${!REF}"

没错，bash从版本2开始就内置了变量间接寻址。与eval您想做更复杂的事情相比，它有点棘手：

# Add to scenario:
VAR_2='4 5 6'

# We could use:
local ref="${REF}_2"
echo "${!ref}"

# Versus the bash < 2 method, which might be simpler to those accustomed to eval:
eval "echo \"\$${REF}_2\""

无论如何，新方法都更直观，尽管对于习惯了这种编程的经验丰富的程序员来说似乎不是那样eval。

关联数组

关联数组在bash 4中内部实现。一个警告：它们必须使用创建declare。

declare -A VAR   # Local
declare -gA VAR  # Global

# Use spaces between parentheses and contents; I've heard reports of subtle bugs
# on some versions when they are omitted having to do with spaces in keys.
declare -A VAR=( ['']='a' [0]='1' ['duck']='quack' )

VAR+=( ['alpha']='beta' [2]=3 )  # Combine arrays

VAR['cow']='moo'  # Set a single element
unset VAR['cow']  # Unset a single element

unset VAR     # Unset an entire array
unset VAR[@]  # Unset an entire array
unset VAR[*]  # Unset each element with a key corresponding to a file in the
              # current directory; if * doesn't expand, unset the entire array

local KEYS=( "${!VAR[@]}" )  # Get all of the keys in VAR

在较早版本的bash中，可以使用变量间接寻址：

VAR=( )  # This will store our keys.

# Store a value with a simple key.
# You will need to declare it in a global scope to make it global prior to bash 4.
# In bash 4, use the -g option.
declare "VAR_$key"="$value"
VAR+="$key"
# Or, if your version is lacking +=
VAR=( "$VAR[@]" "$key" )

# Recover a simple value.
local var_key="VAR_$key"       # The name of the variable that holds the value
local var_value="${!var_key}"  # The actual value--requires bash 2
# For < bash 2, eval is required for this method.  Safe as long as $key is not dirty.
local var_value="`eval echo -n \"\$$var_value\""

# If you don't need to enumerate the indices quickly, and you're on bash 2+, this
# can be cut down to one line per operation:
declare "VAR_$key"="$value"                         # Store
echo "`var_key="VAR_$key" echo -n "${!var_key}"`"   # Retrieve

# If you're using more complex values, you'll need to hash your keys:
function mkkey
{
    local key="`mkpasswd -5R0 "$1" 00000000`"
    echo -n "${key##*$}"
}

local var_key="VAR_`mkkey "$key"`"
# ...