【Linux】总结shell 中各种括号的用法 () (())、[]、[[]]、{}

浅浅的花香味﹌ 2024-03-27 17:32 117阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  1. ()用法
 *   *  1.1 命令替换 $()
     *  1.2 命令分组
     *  1.3 用于初始化数组
 *  2 (())用法
 *   *  2.1 对整数进行数学运算
     *  2.2 逻辑运算
 *  3 中括号、方括号\[\]
 *   *  3.1 字符串和数值比较 \[\]
     *  3.2 用于正则表达式
     *  3.3 数学运算$\[\]
 *  4. \{ \}用法
 *   *  4.1 变量范围限定$\{\}
     *  4.2 命令分组 \{ ;;\}
     *  4.3 用于通配符
     *  4.4 几种特殊的替换结构
     *  4.5 四种模式匹配替换结构
     *  4.6 字符串提取和替换
 *  参考

本文旨在总结shell 中各种括号的作用，以及使用场景等。  
shell 中常见的括号有以下几种，我会分别讲解各个符号的作用。

() (())、[]、[[]]、{
        }

## 1. ()用法 ##

### 1.1 命令替换 $() ###

> 为什么叫命令替换，不直接叫表达式赋值语法呢？

注意：括号前有个$符号，并且括号的内容必须是shell命令，可以携带参数，即可以直接在linux 的cmd命令行执行

命令就是将`shell命令`的输出赋给变量，它是脚本编程中的一个主要组成部分。

$ date
    2022年 02月 28日 星期一 15:34:24 CST
     $ test=$(date)
     $ echo $test
    2022年 02月 28日 星期一 15:34:34 CST
     $

除了使用$() 进行命令替换以外，还可以用 \`\` 符号。 注意在美式键盘上，它通常和波浪线（ ~）位于同一键位。

$ test2=`date`
     $ echo $test2
    2022年 02月 28日 星期一 15:36:50 CST

### 1.2 命令分组 ###

我们知道可以 把多条命令放在一起执行，并通过；分号进行分割命令，这个方式叫做命令列表

命令分组就是在多命令基础上，额外多了括号，例如 (cmd1;cmd2;cmd3)

> 注意 命令分组

括号中的命令将会新开一个子shell顺序执行，所以括号中的变量不能够被脚本余下的部分使用。括号中多个命令之间用分号隔开，最后一个命令可以没有分号，各命令和括号之间不必有空格。

$ (pwd ;ls ;echo  $BASH_SUBSHELL )
    /Data2/Team/huangtianbao/learn/source/test
    123  tests.c
    1
     $ pwd ;ls ;echo  $BASH_SUBSHELL
    /Data2/Team/huangtianbao/learn/source/test
    123  tests.c
    0

### 1.3 用于初始化数组 ###

在shell 中也是支持定义数组的，数组的赋值是通过()括起来的，数组元素之间通过空格分隔，并且数组的下标是从零开始的。其中和其他编译语言一样要访问数组元素需要通过数组名+\[下标\]的方式访问。\[\*\] 比较特别，它可以列出数组的所有元素。并且变量名指代的是数组变量的第一个元素也就是\[0\]。

$ test=(a b c d)
     $ echo ${test[*]}
     a b c d
     $ echo ${test[0]}
     a
     $ echo $test
     a

## 2 (())用法 ##

### 2.1 对整数进行数学运算 ###

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。

双括号命令的格式如下：

(( expression ))

*  通俗地讲，就是将数学运算表达式放在(())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。

<table>  表1：(( )) 的用法  
 <tbody> 
  <tr> 
   <th> 运算操作符/运算命令</th> 
   <th> 说明</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left"> ((a=10+66)<br> ((b=a-15))<br> ((c=a+b))</td> 
   <td align="left"> 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。<br> <br> 注意，使用变量时不用加<code>$</code>前缀，(( )) 会自动解析变量名。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left"> a=$((10+66)<br> b=$((a-15))<br> c=$((a+b))</td> 
   <td align="left"> 可以在 (( )) 前面加上<code>$</code>符号获取 (( )) 命令的执行结果，也即获取整个表达式的值。以 c=$((a+b)) 为例，即将 a+b 这个表达式的运算结果赋值给变量 c。<br> <br> 注意，类似&nbsp;c=((a+b)) 这样的写法是错误的，不加<code>$</code>就不能取得表达式的结果。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> ((a&gt;7 &amp;&amp; b==c))</td> 
   <td align="left"> (( )) 也可以进行逻辑运算，在 `if` 语句中常会使用逻辑运算。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> echo $((a+10))</td> 
   <td align="left"> 需要立即输出表达式的运算结果时，可以在 (( )) 前面加<code>$</code>符号。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left"> ((a=3+5, b=a+10))</td> 
   <td align="left"> 对多个表达式同时进行计算。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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。

除了支持简单的加减乘除外，还支持：  
![在这里插入图片描述][eb93fd350dd84a8a8529333192612325.png]  
**实例演示：**

【实例1】利用 (( )) 进行简单的数值计算。

[c.biancheng.net]$ echo $((1+1))
    2
    [c.biancheng.net]$ echo $((6-3))
    3
    [c.biancheng.net]$ i=5
    [c.biancheng.net]$ ((i=i*2))  #可以简写为 ((i*=2))。
    [c.biancheng.net]$ echo $i   #使用 echo 输出变量结果时要加 $。
    10

【实例2】用 (( )) 进行稍微复杂一些的综合算术运算。

[c.biancheng.net]$ ((a=1+2**3-4%3))
    [c.biancheng.net]$ echo $a
    8
    [c.biancheng.net]$ b=$((1+2**3-4%3)) #运算后将结果赋值给变量，变量放在了括号的外面。
    [c.biancheng.net]$ echo $b
    8
    [c.biancheng.net]$ echo $((1+2**3-4%3)) #也可以直接将表达式的结果输出，注意不要丢掉 $ 符号。
    8
    [c.biancheng.net]$ a=$((100*(100+1)/2)) #利用公式计算1+2+3+...+100的和。
    [c.biancheng.net]$ echo $a
    5050
    [c.biancheng.net]$ echo $((100*(100+1)/2)) #也可以直接输出表达式的结果。
    5050

【实例3】利用 (( )) 进行逻辑运算。

[c.biancheng.net]$ echo $((3<8))  #3<8 的结果是成立的，因此，输出了 1，1 表示真
    1
    [c.biancheng.net]$ echo $((8<3))  #8<3 的结果是不成立的，因此，输出了 0，0 表示假。
    0
    [c.biancheng.net]$ echo $((8==8)) #判断是否相等。
    1
    [c.biancheng.net]$ if ((8>7&&5==5))
    > then
    > echo yes
    > fi
    yes

最后是一个简单的 if 语句的格式，它的意思是，如果 8>7 成立，并且 5==5 成立，那么输出 yes。显然，这两个条件都是成立的，所以输出了 yes。

【实例4】利用 (( )) 进行自增（++）和自减（–）运算。

[c.biancheng.net]$ a=10
    [c.biancheng.net]$ echo $((a++))  #如果++在a的后面，那么在输出整个表达式时，会输出a的值,因为a为10，所以表达式的值为10。
    10
    [c.biancheng.net]$ echo $a #执行上面的表达式后，因为有a++，因此a会自增1，因此输出a的值为11。
    11
    [c.biancheng.net]$ a=11
    [c.biancheng.net]$ echo $((a--)) #如果--在a的后面，那么在输出整个表达式时，会输出a的值，因为a为11，所以表达式的值的为11。
    11
    [c.biancheng.net]$ echo $a #执行上面的表达式后，因为有a--，因此a会自动减1，因此a为10。
    10
    [c.biancheng.net]$ a=10
    [c.biancheng.net]$ echo $((--a))  #如果--在a的前面，那么在输出整个表达式时，先进行自增或自减计算，因为a为10，且要自减，所以表达式的值为9。
    9
    [c.biancheng.net]$ echo $a #执行上面的表达式后，a自减1,因此a为9。
    9
    [c.biancheng.net]$ echo $((++a))  #如果++在a的前面，输出整个表达式时，先进行自增或自减计算，因为a为9，且要自增1，所以输出10。
    10
    [c.biancheng.net]$ echo $a  #执行上面的表达式后，a自增1,因此a为10。
    10

本教程假设读者具备基本的编程能力，相信读者对于前自增（前自减）和后自增（后自减）的区别也非常清楚，这里就不再赘述，只进行简单的说明：  
执行 echo $((a++)) 和 echo $((a–)) 命令输出整个表达式时，输出的值即为 a 的值，表达式执行完毕后，会再对 a 进行 ++、-- 的运算；  
而执行 echo $((++a)) 和 echo $((–a)) 命令输出整个表达式时，会先对 a 进行 ++、-- 的运算，然后再输出表达式的值，即为 a 运算后的值。

【实例5】利用 (( )) 同时对多个表达式进行计算

[c.biancheng.net]$ ((a=3+5, b=a+10))  #先计算第一个表达式，再计算第二个表达式
    [c.biancheng.net]$ echo $a $b
    8 18
    [c.biancheng.net]$ c=$((4+8, a+b))  #以最后一个表达式的结果作为整个(())命令的执行结果
    [c.biancheng.net]$ echo $c
    26

### 2.2 逻辑运算 ###

这里单独把逻辑运算列出来，是为了强调 (()) ，成立 输出1，不成立输出0，这个和 \[\]、\[\[\]\]是反过来的

【实例3】利用 (( )) 进行逻辑运算。

## 3 中括号、方括号\[\] ##

### 3.1 字符串和数值比较 \[\] ###

if   [ condition ]
    then
    commands
    fi

等价于

if  test  condition 
    then
    commands
    fi

test命令可以判断三类条件：  
数值比较  
字符串比较  
文件比较

### 3.2 用于正则表达式 ###

字符范围。用作正则表达式的一部分，描述一个匹配的字符范围。作为if \[\] 用途的中括号内不能使用正则。

示例：  
使用了中括号以及在特定位置上可能出现的两种字符： 1或3。中括号表示一个字符位置并给出多个可能的选择。可以像上面的例子那样将待选的字符列出来，也可以指定字符范围，例如字母范围\[1–3\]。

$ ls
    123  223  323  tests.c
    $ ls [13]*
    123  323
    $ ls [1-3]*
    123  223  323

### 3.3 数学运算$\[\] ###

一般数学运算可以用，expr 命令但是expr 命令会有缺点，它在处理一些特定字符会出现问题，例如 “ \* ”星号符 。在遇到特俗符号时需要使用shell的转义字符（反斜线）将其标出来。

$ expr 1 + 5
    6
    $ expr 5 * 2
    expr: syntax error
    $ expr 5 \* 2
    10

用方括号执行shell数学运算比用expr命令方便很多。在使用方括号来计算公式时，不用担心shell会误解乘号或其他符号。 shell知道它不是通配符，因为它在方括号内。bash shell数学运算符只支持整数运算。若要进行任何实际的数学计算，这是一个巨大的限制。

$ var1=$[1 + 5]
    $ echo $var1
    6
    $ var2=$[$var1 * 2]
    $ echo $var2
    12
     $ var1=100
     $ var2=45
     $ var3=$[$var1 / $var2]
     $ echo The final result is $var3
     The final result is 2

## 4. \{ \}用法 ##

### 4.1 变量范围限定$\{\} ###

根据下面的shell 命令可见 如果变量 a 没有用\{\} 括起来的话，shell 就会将abc 识别为变量名。这显然不是我们想要的结果

$ a=123456
     $ echo $abc
    
     $ echo ${a}bc
    123456bc
     $

### 4.2 命令分组 \{ ;;\} ###

注意 `“{” 后面需要有空格，“}” 前可以不需要空格` 但是最后一条命令需要结束后也需要加“;” 。可以看到echo $BASH\_SUBSHELL 输出的为 0，说明命令分组 \{ ;;\} 并没有创建子shell 执行命令。

$ {
         ls ; ls ;echo  $BASH_SUBSHELL; }
    123  223  323  tests.c
    123  223  323  tests.c
    0

### 4.3 用于通配符 ###

将对大括号中的文件名做扩展。在大括号中，不允许有空白，除非这个空白被引用或转义。第一种：对大括号中的以逗号分割的文件列表进行拓展。如 touch \{a,b\}.txt 结果为a.txt b.txt。第二种：对大括号中以点点（…）分割的顺序文件列表起拓展作用，如：touch \{a…d\}.txt 结果为a.txt b.txt c.txt d.txt

# ls {ex1,ex2}.sh 
    ex1.sh ex2.sh 
    # ls {ex{1..3},ex4}.sh 
    ex1.sh ex2.sh ex3.sh ex4.sh 
    # ls {ex[1-3],ex4}.sh 
    ex1.sh ex2.sh ex3.sh ex4.sh

### 4.4 几种特殊的替换结构 ###

${var:-string},${var:+string},${var:=string},${var:?string}

① v a r : − s t r i n g 和 \{var:-string\}和 var:−string和\{var:=string\}:若变量var为空，则用在命令行中用string来替换 v a r : − s t r i n g ，否则变量 v a r 不为空时，则用变量 v a r 的值来替换 \{var:-string\}，否则变量var不为空时，则用变量var的值来替换 var:−string，否则变量var不为空时，则用变量var的值来替换\{var:-string\}；对于 v a r : = s t r i n g 的替换规则和 \{var:=string\}的替换规则和 var:=string的替换规则和\{var:-string\}是一样的，所不同之处是 v a r : = s t r i n g 若 v a r 为空时，用 s t r i n g 替换 \{var:=string\}若var为空时，用string替换 var:=string若var为空时，用string替换\{var:=string\}的同时，把string赋给变量var：$\{var:=string\}很常用的一种用法是，判断某个变量是否赋值，没有的话则给它赋上一个默认值。

② $\{var:+string\}的替换规则和上面的相反，即只有当var不是空的时候才替换成string，若var为空时则不替换或者说是替换成变量 var的值，即空值。(因为变量var此时为空，所以这两种说法是等价的)

③ v a r : ? s t r i n g 替换规则为：若变量 v a r 不为空，则用变量 v a r 的值来替换 \{var:?string\}替换规则为：若变量var不为空，则用变量var的值来替换 var:?string替换规则为：若变量var不为空，则用变量var的值来替换\{var:?string\}；若变量var为空，则把string输出到标准错误中，并从脚本中退出。我们可利用此特性来检查是否设置了变量的值。

补充扩展：在上面这五种替换结构中string不一定是常值的，可用另外一个变量的值或是一种命令的输出。

### 4.5 四种模式匹配替换结构 ###

模式匹配记忆方法：

*  \#是去掉左边(在键盘上\#在$之左边)
 *  %是去掉右边(在键盘上%在$之右边)
 *  \#和%中的单一符号是最小匹配，两个相同符号是最大匹配。

${var%pattern},${var%%pattern},${var#pattern},${var##pattern}

第一种模式：$\{variable%pattern\}，这种模式时，shell在variable中查找，看它是否一给的模式pattern结尾，如果是，就从命令行把variable中的内容去掉右边最短的匹配模式

第二种模式：$\{variable%%pattern\}，这种模式时，shell在variable中查找，看它是否一给的模式pattern结尾，如果是，就从命令行把variable中的内容去掉右边最长的匹配模式

第三种模式：$\{variable\#pattern\} 这种模式时，shell在variable中查找，看它是否一给的模式pattern开始，如果是，就从命令行把variable中的内容去掉左边最短的匹配模式

第四种模式：$\{variable\#\#pattern\} 这种模式时，shell在variable中查找，看它是否一给的模式pattern结尾，如果是，就从命令行把variable中的内容去掉右边最长的匹配模式

这四种模式中都不会改变variable的值，其中，只有在pattern中使用了\*匹配符号时，%和%%，\#和\#\#才有区别。结构中的pattern支持通配符，\*表示零个或多个任意字符，?表示仅与一个任意字符匹配，\[…\]表示匹配中括号里面的字符，\[!..\]表示不匹配中括号里面的字符。

# var=testcase 
    # echo $var 
    testcase 
    # echo ${var%s*e} 
    testca 
    # echo $var 
    testcase 
    # echo ${var%%s*e} 
    te 
    # echo ${var#?e} 
    stcase 
    # echo ${var##?e} 
    stcase 
    # echo ${var##*e}
    # echo ${var##*s} 
    e 
    # echo ${var##test} 
    case

### 4.6 字符串提取和替换 ###

${var:num},${var:num1:num2},${var/pattern/pattern},${var//pattern/pattern}

第一种模式： v a r : n u m ，这种模式时， s h e l l 在 v a r 中提取第 n u m 个字符到末尾的所有字符。若 n u m 为正数，从左边 0 处开始；若 n u m 为负数，从右边开始提取字串，但必须使用在冒号后面加空格或一个数字或整个 n u m 加上括号，如 \{var:num\}，这种模式时，shell在 var中提取第num个字符到末尾的所有字符。若num为正数，从左边0处开始；若num为负数，从右边开始提取字串，但必须使用在冒号后面加空格或一个数字或整个num加上括号，如 var:num，这种模式时，shell在var中提取第num个字符到末尾的所有字符。若num为正数，从左边0处开始；若num为负数，从右边开始提取字串，但必须使用在冒号后面加空格或一个数字或整个num加上括号，如\{var: -2\}、 v a r : 1 − 3 或 \{var:1-3\}或 var:1−3或\{var:(-2)\}。

第二种模式： v a r : n u m 1 : n u m 2 ， n u m 1 是位置， n u m 2 是长度。表示从 \{var:num1:num2\}，num1是位置，num2是长度。表示从 var:num1:num2，num1是位置，num2是长度。表示从var字符串的第 n u m 1 个位置开始提取长度为 num1个位置开始提取长度为 num1个位置开始提取长度为num2的子串。不能为负数。

第三种模式：$\{var/pattern/pattern\}表示将var字符串的第一个匹配的pattern替换为另一个pattern。

第四种模式：$\{var//pattern/pattern\}表示将var字符串中的所有能匹配的pattern替换为另一个pattern。

[root@centos ~]# var=/home/centos 
    [root@centos ~]# echo $var 
    /home/centos
    [root@centos ~]# echo ${var:5} 
    /centos
    [root@centos ~]# echo ${var: -6} 
    centos 
    [root@centos ~]# echo ${var:(-6)} 
    centos 
    [root@centos ~]# echo ${var:1:4} 
    home 
    [root@centos ~]# echo ${var/o/h} 
    /hhme/centos
    [root@centos ~]# echo ${var//o/h} 
    /hhme/cenths

## 参考 ##

[shell 中 ()、(())、\[\]、\[\[\]\]、\{\} 的作用][shell _ _]  
[总结shell 中各种括号的用法 () (())、\[\]、\[\[\]\]、\{\}][shell _ _ 1]  
[Shell (())：对整数进行数学运算][Shell]

[eb93fd350dd84a8a8529333192612325.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/9e6000274fe447599f4ed93148230085.png
[shell _ _]: https://blog.csdn.net/JineD/article/details/119945587
[shell _ _ 1]: https://blog.csdn.net/weixin_44794688/article/details/123138257
[Shell]: http://c.biancheng.net/view/2480.html