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10.2 参数替换

参数替换用来处理或扩展变量。

${parameter}

等同于 $parameter,是变量 parameter 的值。在一些特定的环境下,只允许使用不易混淆的 ${parameter} 形式。
可以用于连接变量与字符串。
your_id=${USER}-on-${HOSTNAME}
echo "$your_id"
#
echo "Old \$PATH = $PATH"
PATH=${PATH}:/opt/bin # 在脚本执行过程中临时在 $PATH 中加入 /opt/bin。
echo "New \$PATH = $PATH"

${parameter-default}, ${parameter:-default}

在没有设置变量的情况下使用缺省值。
var1=1
var2=2
# 没有设置 var3。
echo ${var1-$var2} # 1
echo ${var3-$var2} # 2
# ^ 注意前面的 $ 前缀。
echo ${username-`whoami`}
# 如果变量 $username 没有被设置,输出 `whoami` 的结果。
note
${parameter-default}${parameter:-default} 的作用几乎相同,唯一不同的情况就是当变量 parameter 已经被声明但值为空时。
#!/bin/bash
# param-sub.sh
# 无论变量的值是否为空,其是否已被声明决定了缺省设置的触发。
username0=
echo "username0 has been declared, but is set to null."
echo "username0 = ${username0-`whoami`}"
# 将不会输出 `whoami` 的结果。
echo
echo username1 has not been declared.
echo "username1 = ${username1-`whoami`}"
# 将会输出 `whoami` 的结果。
username2=
echo "username2 has been declared, but is set to null."
echo "username2 = ${username2:-`whoami`}"
# ^
# 因为这里是 :- 而不是 -,所以将会输出 `whoami` 的结果。
# 与上面的 username0 比较。
#
# 再来一次:
variable=
# 变量已被声明,但其值为空。
echo "${varibale-0}" # 没有输出。
echo "${variable:-1}" # 1
# ^
unser variable
echo "${variable-2}" # 2
echo "${variable:-3}" # 3
exit 0
当传入的命令行参数的数量不足时,可以使用这种缺省参数结构。
DEFAULT_FILENAME=generic.data
filename=${1:-$DEFAULT_FILENAME}
# 如果没有其他特殊情况,下面的代码块将会操作文件 "generic.data"。
# 代码块开始
# ...
# ...
# ...
# 代码块结束
# 摘自样例 "hanoi2.bash":
DISKS=${1:-E_NOPARAM} # 必须指定碟子的个数。
# 将 $DISKS 设置为传入的第一个命令行参数,
#+ 如果没有传入第一个参数,则设置为 $E_NOPARAM。
可以查看 样例 3-4样例 31-2样例 A-6

${parameter=default}, ${parameter:=default}

在没有设置变量的情况下,将其设置为缺省值。
两种形式的作用几乎相同,唯一不同的情况与上面类似,就是当变量 parameter 已经被声明但值为空时。
echo ${var=abc} # abc
echo ${vat=xyz} # abc
# $var 已经在第一条语句中被赋值为 abc,因此第二条语句将不会改变它的值。

${parameter+alt_value}, ${parameter:+alt_value}

如果变量已被设置,使用 alt_value,否则使用空值。
两种形式的作用几乎相同,唯一不同的情况就是当变量 parameter 已经被声明但值为空时,看下面的例子。
echo "###### \${parameter+alt_value} ########"
echo
a=${param1+xyz}
echo "a = $a" # a =
param2=
a=${param2+xyz}
echo "a = $a" # a = xyz
param3=123
a=${param3+xyz}
echo "a = $a" # a = xyz
echo
echo "###### \${parameter:+alt_value} ########"
echo
a=${param4:+xyz}
echo "a = $a" # a =
param5=
a=${param5:+xyz}
echo "a = $a" # a =
# 不同于 a=${param5+xyz}
param6=123
a=${param6:+xyz}
echo "a = $a" # a = xyz

${parameter?err_msg}, ${parameter:?err_msg}

如果变量已被设置,那么使用原值,否则输出 err_msg 并且终止脚本,返回 错误码 1。
两种形式的作用几乎相同,唯一不同的情况与上面类似,就是当变量 parameter 已经被声明但值为空时。
样例 10-7. 如何使用变量替换和错误信息
#!/bin/bash
# 检查系统环境变量。
# 这是一种良好的预防性维护措施。
# 如果控制台用户的名称 $USER 没有被设置,那么主机将不能够识别用户。
: ${HOSTNAME?} ${USER?} ${HOME?} ${MAIL?}
echo
echo "Name of the machine is $HOSTNAME."
echo "You are $USER."
echo "Your home directory is $HOME."
echo "Your mail INBOX is located in $MAIL."
echo
echo "If you are reading this message,"
echo "critcial environmental variables have been set."
echo
echo
# ------------------------------------------------------
# ${variablename?} 结构统一可以检查脚本中的变量是否被设置。
ThisVariable=Value-of-ThisVariable
# 顺带一提,这个字符串的值可以被设置成名称中不可以使用的禁用字符。
: ${ThisVariable?}
echo "Value of ThisVariable is $ThisVariable."
echo; echo
: ${ZZXy23AB?"ZZXy23AB has not been set."}
# 因为 ZZXy23AB 没有被设置,所以脚本会终止同时显示错误消息。
# 你可以指定错误消息。
# : ${variablename?"ERROR MESSAGE"}
# 与这些结果相同: dummy_variable=${ZZXy23AB?}
# dummy_variable=${ZZXy23AB?"ZZXy23AB has not been set."}
#
# echo ${ZZXy23AB?} >/dev/null
# 将上面这些检查变量是否被设置的方法同 "set -u" 作比较。
echo "You will not see this message, because script already terminated."
HERE=0
exit $HERE # 将不会从这里退出。
# 事实上,这个脚本将会返回退出码(echo $?)1。
样例 10-8. 参数替换与 "usage" 消息
#!/bin/bash
# usage-message.sh
: ${1?"Usage: $0 ARGUMENT"}
# 如果命令行参数缺失,脚本将会在这里结束,并且返回下面的错误信息。
# usage-message.sh: 1: Usage: usage-message.sh ARGUMENT
echo "These two lines echo only if command-line parameter given."
echo "command-line parameter = \"$1\""
exit 0 # 仅当命令行参数存在是才会从这里退出。
# 在传入和未传入命令行参数的情况下查看退出状态。
# 如果传入了命令行参数,那么 "$?" 的结果是0。
# 如果没有,那么 "$?" 的结果是1。
参数替换用来处理或扩展变量。下面的表达式是对 expr 处理字符串的操作的补足(查看样例 16-9)。这些特殊的表达式通常养来解析文件的路径名。

变量长度 / 删除子串

${#var}

字符串的长度($var 中字符的个数)。对任意 数组 array,${#array} 返回数组中第一个元素的长度。
note
以下情况例外:
  • ${#*}${#@} 返回位置参数的个数。
  • 任意数组 array,${#array[*]}${#array[@]} 返回数组中元素的个数。
样例 10-9. 变量长度
#!/bin/bash
# length.sh
E_NO_ARGS=65
if [ $# -eq 0 ] # 脚本必须传入参数。
then
echo "Please invoke this script with one or more command-line arguments."
exit $E_NO_ARGS
fi
var01=abcdEFGH28ij
echo "var01 = ${var01}"
echo "Length of var01 = ${#var01}"
# 现在我们尝试加入空格。
var02="abcd EFGH28ij"
echo "var02 = ${var02}"
echo "Length of var02 = ${#var02}"
echo "Number of command-line arguments passed to script = ${#@}"
echo "Number of command-line arguments passed to script = ${#*}"
exit 0

${var#Pattern}, ${var##Pattern}

${var#Pattern} 删除 $var 前缀部分匹配到的最短长度的 $Pattern
${var##Pattern} 删除 $var 前缀部分匹配到的最长长度的 $Pattern
摘自 样例 A-7 的例子:
# 函数摘自样例 "day-between.sh"。
# 删除传入的参数中的前缀0。
strip_leading_zero () # 删除传入参数中可能存在的
{ #+ 前缀0。
return=${1#0} # "1" 代表 "$1",即传入的参数。
} # 从 "$1" 中删除 "0"。
下面是由 Manfred Schwarb 提供的上述函数的改进版本:
strip_leading_zero2 () # 删除前缀0,
{ # 否则 Bash 会将其解释为8进制数。
shopt -s extglob # 启用扩展通配特性。
local val=${1##+(0)} # 使用本地变量,匹配前缀中所有的0。
shopt -u extglob # 禁用扩展通配特性。
_strip_leading_zero2=${var:-0}
# 如果输入的为0,那么返回 0 而不是 ""。
另外一个样例:
echo `basename $PWD` # 当前工作目录的目录名。
echo "${PWD##*/}" # 当前工作目录的目录名。
echo
echo `basename $0` # 脚本名。
echo $0 # 脚本名。
echo "${0##*/}" # 脚本名。
echo
filename=test.data
echo "${filename##*.}" # data
# 文件扩展名。

${var%Pattern}, ${var%%Pattern}

${var%Pattern} 删除 $var 后缀部分匹配到的最短长度的 $Pattern
${var%%Pattern} 删除 $var 后缀部分匹配到的最长长度的 $Pattern
在 Bash 的 第二个版本 中增加了一些额外的选择。
样例 10-10. 参数替换中的模式匹配
#!/bin/bash
# patt-matching.sh
# 使用 # ## % %% 参数替换操作符进行模式匹配
var1=abcd12345abc6789
pattern1=a*c # 通配符 * 可以匹配 a 与 c 之间的任意字符
echo
echo "var1 = $var1" # abcd12345abc6789
echo "var1 = ${var1}" # abcd12345abc6789
# (另一种形式)
echo "Number of characters in ${var1} = ${#var1}"
echo
echo "pattern1 = $pattern1" # a*c (匹配 'a' 与 'c' 之间的一切)
echo "--------------"
echo '${var1#$pattern1} =' "${var1#$pattern1}" # d12345abc6789
# 匹配到首部最短的3个字符 abcd12345abc6789
# ^ |-|
echo '${var1##$pattern1} =' "${var1##$pattern1}" # 6789
# 匹配到首部最长的12个字符 abcd12345abc6789
# ^ |----------|
echo; echo; echo
pattern2=b*9 # 匹配 'b' 与 '9' 之间的任意字符
echo "var1 = $var1" # 仍旧是 abcd12345abc6789
echo
echo "pattern2 = $pattern2"
echo "--------------"
echo '${var1%pattern2} =' "${var1%$pattern2}" # abcd12345a
# 匹配到尾部最短的6个字符 abcd12345abc6789
# ^ |----|
echo '${var1%%pattern2} =' "${var1%%$pattern2}" # a
# 匹配到尾部最长的12个字符 abcd12345abc6789
# ^ |-------------|
# 牢记 # 与 ## 是从字符串左侧开始,
# % 与 %% 是从右侧开始。
echo
exit 0
样例 10-11. 更改文件扩展名:
#!/bin/bash
# rfe.sh: 更改文件扩展名。
#
# rfe old_extension new_extension
#
# 如:
# 将当前目录下所有 *.gif 文件重命名为 *.jpg,
# rfe gif jpg
E_BADARGS=65
case $# in
0|1) # 竖线 | 在这里表示逻辑或关系。
echo "Usage: `basename $0` old_file_suffix new_file_suffix"
exit $E_BADARGS # 如果只有0个或1个参数,那么退出脚本。
;;
esac
for filename in *.$1
# 遍历以第一个参数作为后缀名的文件列表。
do
mv $filename ${filename%$1}$2
# 删除文件后缀名,增加第二个参数作为后缀名。
done
exit 0

变量扩展 / 替换子串

下面这些结构采用自 ksh。

${var:pos}

扩展为从偏移量 pos 处截取的变量 var。

${var:pos:len}

扩展为从偏移量 pos 处截取变量 var 最大长度为 len 的字符串。

${var/Pattern/Replacement}

替换 var 中第一个匹配到的 Pattern 为 Replacement。
如果 Replacement 被省略,那么匹配到的第一个 Pattern 将被替换为空,即删除。

${var//Pattern/Replacement}

全局替换。替换 var 中所有匹配到的 Pattern 为 Replacement。
跟上面一样,如果 Replacement 被省略,那么匹配到的所有 Pattern 将被替换为空,即删除。
样例 10-12. 使用模式匹配解析任意字符串
#!/bin/bash
var1=abcd-1234-defg
echo "var1 = $var1"
t=${var1#*-*}
echo "var1 (with everything, up to and including first - stripped out) = $t"
# t=${var1#*-} 效果相同,
#+ 因为 # 只匹配最短的字符串,
#+ 并且 * 可以任意匹配,其中也包括空字符串。
# (感谢 Stephane Chazelas 指出这一点。)
t=${var##*-*}
echo "If var1 contains a \"-\", returns empty string... var1 = $t"
t=${var1%*-*}
echo "var1 (with everything from the last - on stripped out) = $t"
echo
# -------------------------------------------
path_name=/home/bozo/ideas/thoughts/for.today
# -------------------------------------------
echo "path_name = $path_name"
t=${path_name##/*/}
echo "path_name, stripped of prefixes = $t"
# 在这里与 t=`basename $path_name` 效果相同。
# t=${path_name%/}; t=${t##*/} 是更加通用的方法,
#+ 但有时仍旧也会出现问题。
# 如果 $path_name 以换行结束,那么 `basename $path_name` 将会失效,
#+ 但是上面这种表达式却可以。
# (感谢 S.C.)
t=${path_name%/*.*}
# 同 t=`dirname $path_name` 效果相同。
echo "path_name, stripped of suffixes = $t"
# 在一些情况下会失效,比如 "../", "/foo////", # "foo/", "/"。
# 在删除后缀时,尤其是当文件名没有后缀,目录名却有后缀时,
#+ 事情会变的非常复杂。
# (感谢 S.C.)
echo
t=${path_name:11}
echo "$path_name, with first 11 chars stripped off = $t"
t=${path_name:11:5}
echo "$path_name, with first 11 chars stripped off, length 5 = $t"
echo
t=${path_name/bozo/clown}
echo "$path_name with \"bozo\" replaced by \"clown\" = $t"
t=${path_name/today/}
echo "$path_name with \"today\" deleted = $t"
t=${path_name//o/O}
echo "$path_name with all o's capitalized = $t"
t=${path_name//o/}
echo "$path_name with all o's deleted = $t"
exit 0

${var/#Pattern/Replacement}

替换 var 前缀部分匹配到的 Pattern 为 Replacement。

${var/%Pattern/Replacement}

替换 var 后缀部分匹配到的 Pattern 为 Replacement。
样例 10-13. 在字符串首部或尾部进行模式匹配
#!/bin/bash
# var-match.sh:
# 演示在字符串首部或尾部进行模式替换。
v0=abc1234zip1234abc # 初始值。
echo "v0 = $v0" # abc1234zip1234abc
echo
# 在字符串首部进行匹配
v1=${v0/#abc/ABCDEF} # abc1234zip123abc
# |-|
echo "v1 = $v1" # ABCDEF1234zip1234abc
# |----|
# 在字符串尾部进行匹配
v2=${v0/%abc/ABCDEF} # abc1234zip123abc
# |-|
echo "v2 = $v2" # abc1234zip1234ABCDEF
# |----|
echo
# --------------------------------------------
# 必须在字符串的最开始或者最末尾的地方进行匹配,
#+ 否则将不会发生替换。
# --------------------------------------------
v3=${v0/#123/000} # 虽然匹配到了,但是不在最开始的地方。
echo "v3 = $v3" # abc1234zip1234abc
# 没有替换。
v4=${v0/%123/000} # 虽然匹配到了,但是不在最末尾的地方。
echo "v4 = $v4" # abc1234zip1234abc
# 没有替换。
exit 0

${!varprefix*}, ${!varprefix@}

匹配先前声明过所有以 varprefix 作为变量名前缀的变量。
# 这是带 * 或 @ 的间接引用的一种变换形式。
# 在 Bash 2.04 版本中加入了这个特性。
xyz23=whatever
xyz23=
a=${!xyz*} # 扩展为声明变量中以 "xyz"
# ^ ^ ^ + 开头变量名。
echo "a = $a" # a = xyz23 xyz24
a=${!xyz@} # 同上。
echo "a = $a" # a = xyz23 xyz24
echo "---"
abc23=something_else
b=${!abc*}
echo "b = $b" # b = abc23
c=${!b} # 这是我们熟悉的间接引用的形式。
echo $c # something_else