本文是Bash用户手册的一个简要总结。

基础概念

control operator：用于控制方法（分割命令）：newline || && & ; ;; ;& ;;& | |& ( )
metacharacter：用于分割单词（word）：| & ; ( ) < >
Shell执行命令的过程如下：
1. 从文件或终端读入命令；
2. 将输入分割成单词（word）和操作符（operator），这个步骤会应用转义规则（Qouting）。单词通过 metacharacter划分。同义展开（alias expansion）在这一步执行；
3. 将词（token）解析为简单（simple）和复合（compound）命令；
4. 执行各种展开（expansion)（展开顺序见下），将展开的词放入命令和参数中；
5. 执行必要的重定向（redirection），从参数列表中去掉重定向操作符；
6. 执行命令；
7. 选择性的等待命令完成，获取退出状态。
转义规则：
- \转义下一个单词，\newline被认为行拼接，除非在'转义中，否则转义结果中不会出现换行（即\n）；
- '转义出现在引号内的所有字符；
- "转义转义除$ ` \ !外所有字符。$ `保持全有展开含义，\仅当后跟$ ` " \ newline这些字符时才有转义语义，否则仍然输出反斜杠。若启用了历史展开，则!会展开，若!被\转义，则不会展开，并且\不会移除（仍然输出\!）；
- ANSI-C转义，形如$'\n'通过ANSI C语义转义，如：
  - \nnn：8进制转义（最多3位）；
  - \xHH：16进制转义（最多2位）；
  - \uHHHH：Unicode转义（最多4位）；
  - \UHHHHHHHH：Unicode转义（最多8位）；
  - \cx：control-x转义。
|和|&组成管道（pipeline），若在管道前加入!，则最终的exitcode被取反，如! ls（空格不能省略，否则被解析为历史展开），|&同时重定向stdout和stderr；
; & && ||组成列表（list），并由; & newline表示结束，其中&& ||优先级最高，; &其次。由&表示的命令在后台运行，若没有启用任务控制（job control），则进程的stdin会被重定向到/dev/null；
( list )会创建一个subshell，然后执行命令，{ list; }会在当前shell执行命令，注意空格和;不能省略；
coproc会创建一个coprocess；
parallel与xargs类似，但是会并行执行命令；

基础语法

语法中的;大多可以被newline替换。

循环

until test-commands; do      # 循环直到test-commands为0
	consequent-commands;
done # exitcode是最后执行的命令的exitcode，如果没有任何语句执行则为0

while test-commands; do     # 循环直到test-commands不为0
	consequent-commands;
done # exitcode是最后执行的命令的exitcode，如果没有任何语句执行则为0

for name [ [in [words …] ] ; ] do  # in语句省略时，相当于in "$@"
	commands $name; 
done # exitcode是最后执行的命令的exitcode，如果没有任何语句执行则为0

for (( expr1 ; expr2 ; expr3 )) ; do  # 应该是bash特有语法
	commands; 
done # exitcode是最后执行的命令的exitcode，如果任何expr非法，返回false

条件

if test-commands; then
	consequent-commands;
elif more-test-commands; then
	more-consequents;
else
	alternate-consequents;
fi # exitcode是最后执行的命令的exitcode，如没有任何条件为真返回0

case word in 
	pattern1 | pattern2) command-list1 ;;  # ;;结尾若匹配直接返回
	pattern3 | pattern4) command-list2 ;&  # ;&结尾若匹配继续执行下一个command-list
	pattern5 | pattern6) command-list3 ;;& # ;;&结尾若匹配则继续匹配下一项，匹配成功则执行
	*) command-list ;;
esac # exitcode是执行的command-list的exitcode，若没有任何匹配则返回0

select name [in words …]; do # 构造一个menu供用户选择
	commands $name $REPLY; # $REPLY表示序号
	break;                 # break退出select环境，否则会循环执行select
done

(( expression ))  # bash算术表达式，若表达式非0，exitcode为0，否则exitcode为1
[[ expression ]]  # bash条件表达式

Bash条件表达式（Bash扩展）

若没有特殊指定，则文件会跟踪符号连接，在目标文件上操作，而不是符号链接本身。

语法	含义
`-a file`	若文件存在，返回真
`-b file`	若文件存在并且是块设备，返回真
`-c file`	若文件存在并且是字符设备，返回真
`-d file`	若文件存在并且是目录，返回真
`-e file`	若文件存在，返回真
`-f file`	若文件存在并且是普通文件，返回真
`-g file`	若文件存在并且`set-group-id`被设置，返回真
`-h file`	若文件存在并且是符号链接，返回真
`-k file`	若文件存在并且`sticky`被设置，返回真
`-p file`	若文件存在并且是命名管道（`FIFO`），返回真
`-r file`	若文件存在并且可读，返回真
`-s file`	若文件存在并且大小大于0，返回真
`-t fd`	若文件描述符打开并且指向终端，返回真
`-u file`	若文件存在并且`set-user-id`被设置，返回真
`-w file`	若文件存在并且可写，返回真
`-x file`	若文件存在并且可执行，返回真
`-G file`	若文件存在并且被当前`egid`拥有，返回真
`-L file`	若文件存在并且是符号链接，返回真
`-N file`	若文件存在并且自它上次被读取以来被修改过，返回真
`-O file`	若文件存在并且被当前`euid`拥有，返回真
`-S file`	若文件存在并且是`socket`，返回真
`file1 -ef file2`	若`file1`和`file2`指向相同的设备和`inode`号，返回真
`file1 -nt file2`	若`file1`比`file2`新（根据`mtime`）或者`file1`存在而`file2`不存在，返回真
`file1 -ot file2`	若`file1`比`file2`老（根据`mtime`）或者`file1`不存在而`file2`存在，返回真
`-o optname`	若shell选项`optname`打开，返回真
`-v varname`	若变量存在，返回真
`-R varname`	若变量存在，并且是一个引用（`name reference`），返回真
`-z string`	若字符串长度为0，返回真
`-n string` `string`	若字符串长度不为0，返回真
`string1 == string2` `string1 = string2`	若字符串相等，返回真。若在`[[`中使用，还可以进行模式匹配
`string1 != string2`	若字符串不等，返回真
`string1 < string2`	若`string1`在字典序上排序比`string2`靠前，返回真
`string1 > string2`	若`string1`在字典序上排序比`string2`靠后，返回真
`arg1 OP arg2`	`OP`可以是`-eq` `-ne` `-lt` `-le` `-gt` -`ge`。分别表示数字`arg1`比`arg2`相等、不等、小于、小于等于、大于、大于等于

函数

在函数中使用local语句定义局部变量

name () compound-command [ redirections ]

# 命令必须以; & newline结尾
function name [()] compound-command [ redirections ]

特殊参数

参数	含义
`$*`	从第一个到最后一个参数，`$`会展开为`$1 $2 ...`，`"$"`会展开`$1c$2c...`，其中`c`是 $IFS$
`$@`	从第一个到最后一个参数，`$@`会展开为`$1 $2 ...`，`"$@"`会展开为`"$1" "$2" ...`，若没有参数则`$@`会被移除
`$#`	参数数量
`$?`	最近执行的前台管道的exitcode
`$-`	当前shell的选项标志（通过`set`设置）
`$$`	当前shell的`pid`，在subshell中，`$$`展开为调用shell的`pid`
`$!`	最近放入后台运行的job的`pid`
`$0`	程序运行的名字（有疑点）
`$_`	上一个执行的命令的最后一个参数（有疑点）

展开

Shell展开通过以下顺序进行：

括号展开（brace expansion）；
波浪号展开（tilde expansion），参数和变量展开（parameter and variable expansion），算数展开（arithmetic expansion），命令替换（command substitution），进程替换（process substitution），展开从左到右进行；
单词分割（word splitting）；
文件名展开（filename expansion，即wildcard）；
转义移除（quote removal）。

各种展开语法：

展开类型	语法
括号展开	`a{b,c,d}e` `{x..y[..incr]}` 注意`,`前后不能有空格，`x` `y`可以是数字或者单个字符
波浪号展开	`~`展开为`$HOME`，`~+`展开为`$PWD`，`~-`展开为`$OLDPWD`，`~N ~+N ~-N`展开为`dirs +/-N`
参数展开	`${parameter}`
算数展开	`$(( expression ))`
命令替换	`$(command)` `command` 使用`$()`语法时，所有字符保持原有语义，没有任何特殊字符，使用反引号语法时，`$` ` `\`有特殊语义，可以被`\`转义
进程替换	`<(list)` `>(list)`，注意尖括号与圆括号之间不能有空格
文件名展开	`*` `?` `[...]`

参数展开的格式：

${parameter:-word}：若paramter没有设置，则展开word，否则展开parameter；
${parameter:=word}：若paramter没有设置，则将word展开后的值赋给parameter，然后展开；
${parameter:?word}：若parameter没有设置，则将word展开后输出到stderr，若shell不是交互式的则退出；
${parameter:+word}：若parameter没有设置，不替换任何值，否则替换为word的展开；
${parameter:offset} ${parameter:offset:length}：取parameter的子字符串。offset和length为负数时，表示从字符串末端向前数的第n个字符，offset为负数时，:和-之间必须有空格；
${!prefix*} ${!prefix@}：将变量名以prefix开头的变量展开，并通过$IFS连结；
${!name[@]} ${!name[*]}：若name是数组（或字典），则展开为下标（或键值），如果不是，若name已定义，则展开为0，否则为null，如果使用@，则每个键值被展开为单独的"转义的词；
${#parameter}：展开为数组长度；
${parameter#word}：将parameter从左边开始最短匹配word的部分删除后展开；
${parameter##word}：将parameter从左边开始最长匹配word的部分删除后展开；
${parameter%word}：将parameter从右边开始最短匹配word的部分删除后展开；
${parameter%%word}：将parameter从右边开始最长匹配word的部分删除后展开；
${parameter/pattern/string}：将parameter匹配pattern的部分替换为string后展开。pattern可以以以下字符开始：
- /：表示所有的匹配都要替换，一般情况下只替换一次；
- #：匹配必须从开始位置匹配；
- %：必须匹配结束位置。
${parameter^pattern} ${parameter^^pattern} ${parameter,pattern} ${parameter,,pattern}：查找parameter中匹配pattern的部分，并转换大小写，其中^ ^^将小写转换为大写，, ,,将大写转换为小写，^ ,仅转换一次，^^ ,,转换全部。若pattern省略，则相当于匹配全部内容。

文件名展开时，若extglob选项打开（通过shopt命令），则还支持以下命令语法：

?(pattern-list) 匹配0个或1个
*(pattern-list) 匹配0个或多个
+(pattern-list) 匹配1个或多个
@(pattern-list) 匹配1个
!(pattern-list) 匹配除pattern外的任何字符串

重定向

Bash使用一些在重定向中的特殊文件，如果操作系统支持这些文件，Bash会使用操作系统提供的文件，如果不支持，则Bash会模拟相应的文件：

文件	含义
`/dev/fd/fd`	复制`fd`
`/dev/stdin`	标准输入
`/dev/stdout`	标准输出
`/dev/stderr`	标准错误
`/dev/tcp/host/port`	重定向到`tcp://host:port`
`/dev/udp/host/port`	重定向到`udp://host:port`

重定向语法

语法	含义
`[n]<word`	重定向输入
`[n]>[\|]word`	重定向输出，如果有`\|`，则无视`noclobber`设置
`[n]>>word`	追加输出
`&>word` `>&word` `>word 2>&1`	同时重定向`stdout`和`stderr`
`&>>word` `>>word 2>&1`	同时追加`stdout`和`stderr`
`[n]<<[-]word here-document delimiter`	`here document`，如果`word`被转义（被`'`括起），`delimiter`是转义后的`word`，并且不会展开`here-document`中的任何内容，如果`word`没有被转义，则`here-document`会进行参数和变量展开、命令替换和算数展开，`\`必须用于转义`\` `$` `。如果使用`<<-`，则`here-document`中的前导`tab`会被移除。
`[n]<<< word`	`here string`，`word`会经过括号展开、波浪号展开、参数和变量展开、命令替换、算数展开和转义移除，文件名展开和单词分割不会进行，结果中会追加一个新行。
`[n]<&word` `[n]>&word`	复制文件描述符，如果`word`指定的描述符没有打开，则报错，如果`word`是`-`，则文件描述符`n`被关闭。
`[n]<&digit-` `[n]>&digit-`	移动文件描述符，即复制后关闭`digit`。
`[n]<>word`	打开`word`为文件描述符`n`用于读写，若`n`省略默认为0，若文件不存在，则会创建。

数组和字典

定义数组：

name[subscript]=value
declare -a name
name=(value1 value2 ... )

定义字典：

declare -A name

引用数组或字典中的值：

${name[subscript]}

Shell builtin

使用help cmd获取Shell builtin的帮助；
使用type cmd可以查询cmd是否是Shell builtin；
trap：设置信号处理程序。例子：

trap "echo SIGINT" 2    # 为SIGINT设置处理程序
trap - 2                # 清除处理程序

Line Editing

Bash使用readline控制行编辑。readline会尝试读取shell变量INPUTRC中指定的配置文件，若变量不存在，读取~/.inputrc，若该文件不存在，读取/etc/inputrc。

使用bind -P可以列出所有当前绑定的按键和操作，其中

\C-x表示ctrl-x；
\M-x表示Meta-x，通常Meta键是alt键；
\C-\M-x表示同时按下ctrl和alt
\ex表示Esc-x。

使用bind -V列出当前设置。例如，使用bind "set completion-disabled on"可以禁用自动补全。

BASH概念和常见语法

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