第 4 章 · 01 变量与基础语法

第 4 章 · 01 变量与基础语法

一切脚本都以三样东西开场：解释器声明、变量、参数。本节把"词法层"一次讲透——shebang 的语义、变量定义与引用规则、引号陷阱、命令替换、位置参数家族，以及字符串子串提取。

学习目标

• 理解 shebang 的作用，写出规范脚本头并让脚本可执行
• 掌握变量定义规则（等号两侧无空格）与 ${} 安全引用
• 区分单引号与双引号、() 与 (()) 的不同语义
• 熟练使用 0/$1/#/?//@/$* 等位置参数与特殊变量
• 掌握 {var%.*} 与 {var//*.} 两类子串提取

一、Shebang：脚本的第一行

脚本第一行 #!/bin/bash 有一个专门的名字——Shebang（由 "sharp" 井号和 "bang" 感叹号组合而来）。它的作用是告诉操作系统："请用 /bin/bash 这个解释器来执行本文件"。没有这一行，内核会尝试按当前 shell 的语法解释脚本，遇到 bash 特有语法就会出错。

/bin/bash 是 Bash（Bourne-again shell）的路径。Bash 是 Linux 发行版最常用的默认登录 shell，语法上兼容古老的 Bourne shell（sh），并扩展了大量现代特性：[[ ]] 条件、数组、字符串操作等。因此绝大多数脚本都以 #!/bin/bash 开头。

一个更灵活的变体是 #!/usr/bin/env bash：它通过 env 命令在 PATH 中查找 bash。不同发行版把 bash 放在 /bin 还是 /usr/bin 并不一致，用 env 写法可以自动适配。代价是牺牲一点安全性（PATH 被篡改时可能加载到恶意程序），所以系统脚本（如 systemd 单元）仍偏好绝对路径。

写好了脚本头，还要让它可执行，三步走：

chmod +x hello.sh   # 加上执行权限（第 3 章讲过的 x 位）
./hello.sh          # 用相对路径执行
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如果忘记加执行权限，会报 "Permission denied"。也可以直接 bash hello.sh 强制用 Bash 解释，但那样 shebang 形同虚设，不推荐。

二、变量：定义、引用与引号

Shell 变量定义的规则只有一条硬性要求：等号两侧不能有空格。

HW="Hello World"     # 正确：等号紧贴
x = 2                # 错误：被解析为"运行命令 x，参数 = 和 2"
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第二条规则：引用变量加 $。$HW 是最简写法；当变量名紧挨着其他字符时，必须用花括号界定边界，比如 echo "${HW}suffix" 输出 Hello Worldsuffix，而 echo "$HWsuffix" 会去读一个不存在的变量。

引号是新手翻车重灾区，三条规则记牢：

经验法则：不确定时永远加双引号。"$1" 能安全处理带空格的参数，$1 不能。

三、命令替换与算术替换

命令替换 $(command) 把命令的输出当作值：

DATE=$(date)        # DATE 变量 = 当前日期字符串
FILES=$(ls /tmp)    # 也可以配合管道：$(ls /tmp | head -5)
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早期的写法是反引号 `date`，但反引号在嵌套和转义上极易出错，$() 是唯一推荐写法。注意区分三兄弟：

$var        变量引用
$(cmd)      命令替换（运行命令，取输出）
$((expr))   算术替换（计算表达式，取数值）
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算术替换 $(( 1 + 2 )) 是内建机制，无需外部命令。另一种方式是用 expr 外部命令：expr 1 + 2，但 expr 要求每个操作数之间打空格、性能差、兼容问题多，现代脚本一律用 $(( ))。

四、位置参数与特殊变量

脚本启动时传入的参数称为位置参数，配合一组特殊变量构成完整的"参数家族"：

$@ 与 $* 的区别值得单独说：$@ 是"数组"，展开后每个参数是一个独立单词；$* 是"一个字符串"，把所有参数用空格拼起来。在 for 循环遍历参数、或把参数原样转传给下游命令时，用 "$@" 能保持每个参数完整；用 "$*" 则带空格的参数会被错误拆开。

参数还有一个经典的"缺省值"模式，用于没有传参时给默认值：

echo "${1:-yay}"
​

如果第一个参数存在就打印它，否则打印 yay。这是编写健壮脚本最常用的一招（后面的练习"伟大的一天"就直接考它）。

五、子串提取：点号前后的世界

Shell 的参数展开（Parameter Expansion）提供了强大的字符串截取能力，最常用的两类是围绕"最后一个点"做文章：

${var%.*}     # 删除最后一个点及其之后的内容（取点号之前的部分）
${var//*.}    # 删除到最后一个点为止（取点号之后的部分）
​

注意两条的微妙差异：%.* 是"贪婪地去尾"——匹配最短后缀、从最后一个点开始删；//*. 是"贪婪地掐头"——* 匹配到最后一个点，留下点后面的尾巴。假设 var=archive.tar.gz：

${var%.*}    → archive.tar
${var//*.}   → gz
​

典型应用：处理文件名时分离"主体"与"扩展名"，判断文件类型。与之配套的还有长度提取 ${#var} 返回字符串长度，以及头尾去字符 ${var#*.}（去最短前缀）。

小结

本节建立了脚本的"词法层"：shebang 声明解释器、等号无空格地定义变量、双引号安全地引用、() 捕获命令输出、(( )) 做算术、位置参数家族读取入参、{var%.*}/{var//*.} 切分字符串。这些是每一行脚本的地基，下一节在这上面搭建条件、循环与函数。

下一节预告

有了变量和参数，脚本还只能"直线跑完"。第 4 章第 2 节《条件循环与函数》将引入分支与循环控制流，让脚本学会"判断"和"重复"，并掌握函数复用与交互输入。