$(( )) 與 $( ) 還有${ } 差在哪

shell 十三問?

8) $(( )) 與 $( ) 還有${ } 差在哪？

我們上一章介紹了 ( ) 與 { } 的不同，這次讓我們擴展一下，看看更多的變化：$( ) 與 ${ } 又是啥玩意兒呢？

在 bash shell 中，$( ) 與 ` ` (反引號) 都是用來做命令替換用(command substitution)的。
所謂的命令替換與我們第五章學過的變量替換差不多，都是用來重組命令行：
* 完成引號裡的命令行，然後將其結果替換出來，再重組命令行。
例如：

1. $ echo the last sunday is $(date -d "last sunday" +%Y-%m-%d)

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如此便可方便得到上一星期天的日期了... ^_^

在操作上，用 $( ) 或 ` ` 都無所謂，只是我"個人"比較喜歡用 $( ) ，理由是：

1,  ` ` 很容易與 ' ' ( 單引號)搞混亂，尤其對初學者來說。
有時在一些奇怪的字形顯示中，兩種符號是一模一樣的(直豎兩點)。
當然了，有經驗的朋友還是一眼就能分辯兩者。只是，若能更好的避免混亂，又何樂不為呢？ ^_^

2, 在多層次的復合替換中，` ` 須要額外的跳脫( \` )處理，而 $( ) 則比較直觀。例如：
這是錯的：

1. command1 `command2 `command3` `

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原本的意圖是要在 command2 `command3` 先將 command3 提換出來給 command 2 處理，
然後再將結果傳給 command1 `command2 ...` 來處理。
然而，真正的結果在命令行中卻是分成了 `command2 ` 與 `` 兩段。
正確的輸入應該如下：

1. command1 `command2 \`command3\` `

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要不然，換成 $( ) 就沒問題了：

1. command1 $(command2 $(command3))

复制代码

只要你喜歡，做多少層的替換都沒問題啦~~~  ^_^

不過，$( ) 並不是沒有斃端的...
首先，` ` 基本上可用在全部的 unix shell 中使用，若寫成 shell script ，其移植性比較高。
而 $( ) 並不見的每一種 shell 都能使用，我只能跟你說，若你用 bash2 的話，肯定沒問題...  ^_^

接下來，再讓我們看 ${ } 吧... 它其實就是用來作變量替換用的啦。
一般情況下，$var 與 ${var} 並沒有啥不一樣。
但是用 ${ } 會比較精確的界定變量名稱的範圍，比方說：

1. $ A=B
   
2. $ echo $AB

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原本是打算先將 $A 的結果替換出來，然後再補一個 B 字母於其後，
但在命令行上，真正的結果卻是只會提換變量名稱為 AB 的值出來...
若使用 ${ } 就沒問題了：

1. $ echo ${A}B
   
2. BB

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不過，假如你只看到 ${ } 只能用來界定變量名稱的話，那你就實在太小看 bash 了﹗
有興趣的話，你可先參考一下 cu 本版的精華文章：


為了完整起見，我這裡再用一些例子加以說明 ${ } 的一些特異功能：
假設我們定義了一個變量為：
file=/dir1/dir2/dir3/my.file.txt
我們可以用 ${ } 分別替換獲得不同的值：
${file#*/}：拿掉第一條 / 及其左邊的字串：dir1/dir2/dir3/my.file.txt
${file##*/}：拿掉最後一條 / 及其左邊的字串：my.file.txt
${file#*.}：拿掉第一個 .  及其左邊的字串：file.txt
${file##*.}：拿掉最後一個 .  及其左邊的字串：txt
${file%/*}：拿掉最後條 / 及其右邊的字串：/dir1/dir2/dir3
${file%%/*}：拿掉第一條 / 及其右邊的字串：(空值)
${file%.*}：拿掉最後一個 .  及其右邊的字串：/dir1/dir2/dir3/my.file
${file%%.*}：拿掉第一個 .  及其右邊的字串：/dir1/dir2/dir3/my
記憶的方法為：

# 是去掉左邊(在鑑盤上 # 在 $ 之左邊)
% 是去掉右邊(在鑑盤上 % 在 $ 之右邊)
單一符號是最小匹配﹔兩個符號是最大匹配。

${file:0:5}：提取最左邊的 5 個字節：/dir1
${file:5:5}：提取第 5 個字節右邊的連續 5 個字節：/dir2

我們也可以對變量值裡的字串作替換：
${file/dir/path}：將第一個 dir 提換為 path：/path1/dir2/dir3/my.file.txt
${file//dir/path}：將全部 dir 提換為 path：/path1/path2/path3/my.file.txt

利用 ${ } 還可針對不同的變數狀態賦值(沒設定、空值、非空值)：
${file-my.file.txt} ：假如 $file 沒有設定，則使用 my.file.txt 作傳回值。(空值及非空值時不作處理)
${file:-my.file.txt} ：假如 $file 沒有設定或為空值，則使用 my.file.txt 作傳回值。 (非空值時不作處理)
${file+my.file.txt} ：假如 $file 設為空值或非空值，均使用 my.file.txt 作傳回值。(沒設定時不作處理)
${file:+my.file.txt} ：若 $file 為非空值，則使用 my.file.txt 作傳回值。 (沒設定及空值時不作處理)
${file=my.file.txt} ：若 $file 沒設定，則使用 my.file.txt 作傳回值，同時將 $file 賦值為 my.file.txt 。 (空值及非空值時不作處理)
${file:=my.file.txt} ：若 $file 沒設定或為空值，則使用 my.file.txt 作傳回值，同時將 $file 賦值為 my.file.txt 。 (非空值時不作處理)
${file?my.file.txt} ：若 $file 沒設定，則將 my.file.txt 輸出至 STDERR。 (空值及非空值時不作處理)
${file:?my.file.txt} ：若 $file 沒設定或為空值，則將 my.file.txt 輸出至 STDERR。 (非空值時不作處理)

tips:
以上的理解在於, 你一定要分清楚 unset 與 null 及 non-null 這三種賦值狀態.
一般而言, : 與 null 有關, 若不帶 : 的話, null 不受影響, 若帶 : 則連 null 也受影響.


還有哦，${#var} 可計算出變量值的長度：
${#file} 可得到 27 ，因為 /dir1/dir2/dir3/my.file.txt 剛好是 27 個字節...

接下來，再為大家介稍一下 bash 的組數(array)處理方法。
一般而言，A="a b c def" 這樣的變量只是將 $A 替換為一個單一的字串，
但是改為 A=(a b c def) ，則是將 $A 定義為組數...
bash 的組數替換方法可參考如下方法：

1. ${A[@]} 或 ${A[*]}

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可得到 a b c def (全部組數)

1. ${A[0]}

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可得到 a (第一個組數)，${A[1]} 則為第二個組數...

1. ${#A[@]} 或 ${#A[*]}  

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可得到 4 (全部組數數量)

1. ${#A[0]}

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可得到 1 (即第一個組數(a)的長度)，${#A[3]} 可得到 3 (第四個組數(def)的長度)

1. A[3]=xyz  

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則是將第四個組數重新定義為 xyz ...

諸如此類的....
能夠善用 bash 的 $( ) 與 ${ } 可大大提高及簡化 shell 在變量上的處理能力哦~~~  ^_^

好了，最後為大家介紹 $(( )) 的用途吧：它是用來作整數運算的。
在 bash 中，$(( )) 的整數運算符號大致有這些：
+ - * / ：分別為 "加、減、乘、除"。
% ：餘數運算
& | ^ !：分別為 "AND、OR、XOR、NOT" 運算。

例：

1. $ a=5; b=7; c=2
   
2. $ echo $(( a+b*c ))
   
3. 19
   
4. $ echo $(( (a+b)/c ))
   
5. 6
   
6. $ echo $(( (a*b)%c))
   
7. 1

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在 $(( )) 中的變量名稱，可於其前面加 $ 符號來替換，也可以不用，如：
$(( $a + $b * $c)) 也可得到 19 的結果

此外，$(( )) 還可作不同進位(如二進位、八進位、十六進位)作運算呢，只是，輸出結果皆為十進位而已：
echo $((16#2a)) 結果為 42 (16進位轉十進位)
以一個實用的例子來看看吧：
假如當前的  umask 是 022 ，那麼新建文件的權限即為：

1. $ umask 022
   
2. $ echo "obase=8;$(( 8#666 & (8#777 ^ 8#$(umask)) ))" | bc
   
3. 644

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事實上，單純用 (( )) 也可重定義變量值，或作 testing：
a=5; ((a++)) 可將 $a 重定義為 6
a=5; ((a--)) 則為 a=4
a=5; b=7; ((a < b)) 會得到  0 (true) 的返回值。
常見的用於 (( )) 的測試符號有如下這些：

<：小於
>：大於
<=：小於或等於
>=：大於或等於
==：等於
!=：不等於

不過，使用 (( )) 作整數測試時，請不要跟 [ ] 的整數測試搞混亂了