引号和转义

Bash 只有一种数据类型，就是字符串。不管用户输入什么数据，Bash 都视为字符串。因此，字符串相关的引号和转义，对 Bash 来说就非常重要。

转义

某些字符在 Bash 里面有特殊含义（比如$、&、*）。

  1. $ echo $date
  3. $

上面例子中，输出$date不会有任何结果，因为$是一个特殊字符。

如果想要原样输出这些特殊字符，就必须在它们前面加上反斜杠，使其变成普通字符。这就叫做“转义”（escape）。

  1. $ echo \$date
  2. $date

上面命令中，只有在特殊字符$前面加反斜杠，才能原样输出。

反斜杠本身也是特殊字符，如果想要原样输出反斜杠，就需要对它自身转义，连续使用两个反斜线（\\）。

  1. $ echo \\
  2. \

上面例子输出了反斜杠本身。

反斜杠除了用于转义，还可以表示一些不可打印的字符。

  • \a：响铃
  • \b：退格
  • \n：换行
  • \r：回车
  • \t：制表符

如果想要在命令行使用这些不可打印的字符，可以把它们放在引号里面，然后使用echo命令的-e参数。

  1. $ echo a\tb
  2. atb
  4. $ echo -e "a\tb"
  5. a        b

上面例子中，命令行直接输出不可打印字符，Bash 不能正确解释。必须把它们放在引号之中，然后使用echo命令的-e参数。

由于反斜杠可以对换行符转义，使得 Bash 认为换行符是一个普通字符，从而可以将一行命令写成多行。

  1. $ mv \
  2. /path/to/foo \
  3. /path/to/bar
  5. # 等同于
  6. $ mv /path/to/foo /path/to/bar

上面例子中，如果一条命令过长，就可以在行尾使用反斜杠，将其改写成多行。这是常见的多行命令的写法。

单引号

Bash 允许字符串放在单引号或双引号之中，加以引用。

单引号用于保留字符的字面含义，各种特殊字符在单引号里面，都会变为普通字符，比如星号（*）、美元符号（$）、反斜杠（\）等。

  1. $ echo '*'
  2. *
  4. $ echo '$USER'
  5. $USER
  7. $ echo '$((2+2))'
  8. $((2+2))
  10. $ echo '$(echo foo)'
  11. $(echo foo)

上面命令中，单引号使得 Bash 扩展、变量引用、算术运算和子命令，都失效了。如果不使用单引号，它们都会被 Bash 自动扩展。

由于反斜杠在单引号里面变成了普通字符，所以如果单引号之中，还要使用单引号，不能使用转义，需要在外层的单引号前面加上一个美元符号（$），然后再对里层的单引号转义。

  1. # 不正确
  2. $ echo it's
  4. # 不正确
  5. $ echo 'it\'s'
  7. # 正确
  8. $ echo $'it\'s'

不过，更合理的方法是改在双引号之中使用单引号。

  1. $ echo "it's"
  2. it's

双引号

双引号比单引号宽松，可以保留大部分特殊字符的本来含义，但是三个字符除外：美元符号（$）、反引号（``）和反斜杠（`）。也就是说，这三个字符在双引号之中，会被 Bash 自动扩展。

  1. $ echo "*"
  2. *

上面例子中，通配符*放在双引号之中，就变成了普通字符，会原样输出。这一点需要特别留意，双引号里面不会进行文件名扩展。

  1. $ echo "$SHELL"
  2. /bin/bash
  4. $ echo "`date`"
  5. Mon Jan 27 13:33:18 CST 2020

上面例子中，美元符号和反引号在双引号中，都保持特殊含义。美元符号用来引用变量，反引号则是执行子命令。

  1. $ echo "I'd say: \"hello!\""
  2. I'd say: "hello!"
  4. $ echo "\\"
  5. \

上面例子中，反斜杠在双引号之中保持特殊含义，用来转义。所以，可以使用反斜杠，在双引号之中插入双引号，或者插入反斜杠本身。

由于双引号将换行符解释为普通字符，所以可以利用双引号，在命令行输入多行文本。

  1. $ echo "hello
  2. world"
  3. hello
  4. world

上面命令中，Bash 正常情况下会将换行符解释为命令结束，但是换行符在双引号之中就是普通字符，所以可以输入多行。echo命令会将换行符原样输出，显示的时候正常解释为换行。

双引号的另一个常见的使用场合是，文件名包含空格。这时就必须使用双引号，将文件名放在里面。

  1. $ ls "two words.txt"

上面命令中，two words.txt是一个包含空格的文件名，否则就会被 Bash 当作两个文件。

双引号会原样保存多余的空格。

  1. $ echo "this is a     test"
  2. this is a     test

双引号还有一个作用，就是保存原始命令的输出格式。

  1. # 单行输出
  2. $ echo $(cal)
  3. 一月 2020 日 一 二 三 四 五 六 1 2 3 ... 31
  5. # 原始格式输出
  6. $ echo "$(cal)"
  7.       一月 2020
  8. 日 一 二 三 四 五 六
  9.           1  2  3  4
  10.  5  6  7  8  9 10 11
  11. 12 13 14 15 16 17 18
  12. 19 20 21 22 23 24 25
  13. 26 27 28 29 30 31

上面例子中，如果$(cal)不放在双引号之中，echo就会将所有结果以单行输出，丢弃了所有原始的格式。

Here 文档

Here 文档（here document）是一种输入多行字符串的方法，格式如下。

  1. << token
  2. text
  3. token

它的格式分成开始标记（<< token）和结束标记（token）。开始标记是两个小于号 + Here 文档的名称，名称可以随意取，后面必须是一个换行符；结束标记是单独一行顶格写的 Here 文档名称，如果不是顶格，结束标记不起作用。两者之间就是多行字符串的内容。

下面是一个通过 Here 文档输出 HTML 代码的例子。

  1. $ cat << _EOF_
  2. <html>
  3. <head>
  4.     <title>
  5.     The title of your page
  6.     </title>
  7. </head>
  9. <body>
  10.     Your page content goes here.
  11. </body>
  12. </html>
  13. _EOF_

Here 文档内部会发生变量替换和通配符扩展，但是双引号和单引号都失去语法作用，变成了普通字符。

  1. $ foo='hello world'
  2. $ cat << _example_
  3. $foo
  4. "$foo"
  5. '$foo'
  6. _example_
  8. hello world
  9. "hello world"
  10. 'hello world'

上面例子中，变量$foo发生了替换，但是双引号和单引号都原样输出了，表明它们已经失去了引用的功能。

如果不希望发生变量替换和通配符扩展，可以把 Here 文档的开始标记放在单引号之中。

  1. $ foo='hello world'
  2. $ cat << '_example_'
  3. $foo
  4. "$foo"
  5. '$foo'
  6. _example_
  8. $foo
  9. "$foo"
  10. '$foo'

上面例子中，Here 文档的开始标记（_example_）放在单引号之中，导致变量替换失效了。

Here 文档的本质是重定向，它将字符串重定向输出给某个命令，相当于包含了echo命令。

  1. $ command << token
  2.   string
  3. token
  5. # 等同于
  7. $ echo string | command

上面代码中，Here 文档相当于echo命令的重定向。

所以，Here 字符串只适合那些可以接受标准输入作为参数的命令，对于其他命令无效，比如echo命令就不能用 Here 文档作为参数。

  1. $ echo << _example_
  2. hello
  3. _example_

上面例子不会有任何输出，因为 Here 文档对于echo命令无效。

此外，Here 文档也不能作为变量的值，只能用于命令的参数。

Here 字符串

Here 文档还有一个变体，叫做 Here 字符串（Here string），使用三个小于号（<<<）表示。

  1. <<< string

它的作用是将字符串通过标准输入，传递给命令。

有些命令直接接受给定的参数，与通过标准输入接受参数，结果是不一样的。所以才有了这个语法，使得将字符串通过标准输入传递给命令更方便，比如cat命令只接受标准输入传入的字符串。

  1. $ cat <<< 'hi there'
  2. # 等同于
  3. $ echo 'hi there' | cat

上面的第一种语法使用了 Here 字符串，要比第二种语法看上去语义更好，也更简洁。

  1. $ md5sum <<< 'ddd'
  2. # 等同于
  3. $ echo 'ddd' | md5sum

上面例子中，md5sum命令只能接受标准输入作为参数，不能直接将字符串放在命令后面，会被当作文件名，即md5sum ddd里面的ddd会被解释成文件名。这时就可以用 Here 字符串，将字符串传给md5sum命令。