Bash 核心概念

一句话理解 Bash：

Bash 是一个 “命令解析 + 展开 + 进程调度” 的语言型壳层（Shell）

一、Bash 在系统中的真实位置（认知基石）

用户
 ↓
Bash（解析 / 展开 / 调度）
 ↓
Kernel（fork / exec / IO / signal）
 ↓
程序

Bash 不执行命令
Bash 决定“如何执行”
Bash 的核心价值在于：
- 展开规则
- 组合命令
- 控制进程

写 Bash，本质是在写 进程编排逻辑

二、命令执行完整生命周期（最重要）

1. 读取输入
2. 词法分割（tokenize）
3. 展开（Expansion）
4. 重定向（Redirection）
5. fork
6. exec

⚠️ 90% Bash Bug 出现在第 3 步：展开

三、五大展开机制（按真实顺序）

Bash 的展开顺序是 固定且不可改变的

1️⃣ Brace Expansion（花括号）

{a,b,c}
file{1..3}.log

最早发生
不看变量、不看文件

2️⃣ Tilde Expansion（~）

~
~user

3️⃣ Parameter Expansion（变量展开）

$VAR
${VAR}

高频高级用法（生产必会）

${VAR:-default}   # 未定义 -> default
${VAR:=default}   # 未定义 -> 赋值
${VAR%/*}         # dirname
${VAR##*/}        # basename

suspend=${SUSPEND:-n} 就是 标准参数展开最佳实践

4️⃣ Command Substitution（命令替换）

$(command)

❌ 旧写法：

`command`

5️⃣ Filename Expansion（Globbing）

*.log

⚠️ 这是 Bash 行为，不是 ls 行为

ls *.log
# Bash 先展开 -> ls 接收参数

四、引号系统（Bash 的“安全带”）

1️⃣ 双引号 " "

保留变量
禁止分词
禁止 glob

"$var"

2️⃣ 单引号 ’ '

绝对字面量
什么都不展开

'$var'

3️⃣ 不加引号（高危）

rm $file

等价于：

rm file1 file2 file3

Bash 安全第一原则：变量永远加引号

五、变量的真实本质（重要）

Bash 没有类型
一切都是字符串
“整数比较”是语法层封装

a=10
b=2

[[ $a -gt $b ]]

六、条件判断模型（判断的是“退出码”）

1️⃣ [ ]（test 命令）

[ -f file ]

是命令
靠参数分隔
容易炸

2️⃣ [[ ]]（强烈推荐）

[[ -f file ]]
[[ $a == *.log ]]
[[ $s =~ regex ]]

优点：

正则
无 glob
语法安全

BASH_REMATCH 就是 [[ =~ ]] 的高级用法

七、流程控制 = 退出码控制

if（不是 true / false）

if command; then
    ...
fi

if 判断的是 $? == 0

for（两种模型）

for i in a b c; do
done

for ((i=0; i<10; i++)); do
done

⚠️ 不要：

for i in $(ls)

while（流式处理）

while read -r line; do
done < file

八、函数（Shell 风格）

func() {
    local var=1
    echo "$var"
}

没有 return 值
返回靠 stdout
状态靠 exit code

九、进程模型（非常关键）

fork / exec

每个外部命令都是新进程
内建命令除外（cd / export）

作业控制

command &
jobs
fg
bg

十、I/O 重定向模型

文件描述符

FD	含义
0	stdin
1	stdout
2	stderr

高频写法

command > out.log 2>&1
command &>/dev/null

十一、管道（| 的真实含义）

a | b | c

每个 | 都会 fork
默认只返回最后一个状态

set -o pipefail

十二、变量作用域

VAR=1        # shell 变量
export VAR   # 环境变量

环境变量 -> 子进程
shell 变量 -> 当前 shell

十三、生产脚本三件套

set -euo pipefail

选项	含义
-e	错即退
-u	未定义变量报错
pipefail	管道失败即失败

十四、进阶路径（建议）

最值得学的是：

Bash 调试模型
- set -x
- trap ERR
- PS4
生产级 Bash 规范
- 不炸
- 可维护
- 可迁移
Bash -> Go 的抽象迁移
- 哪些逻辑该留在 Bash
- 哪些必须上 Go