Bash 基础
Shell 脚本是包含一系列命令的文本文件，由 Shell 解释执行。它不是编译型语言，没有"编译-链接"过程——你写下的每一行都会在运行时被解释器逐条读取、解析、执行。这个模型决定了 Bash 脚本的两个核心特征：错误往往在运行时才暴露（所以需要 shellcheck 提前拦截），以及引号与特殊字符的处理规则直接决定脚本成败（这是本章的重点）。本章从"为什么要有 shebang"讲起，带你掌握脚本结构、执行方式、引号规则与命令替换。
内容参考自 Bash 手册、Arch Wiki 和 Advanced Bash-Scripting Guide，见文末参考资料。
学习目标
- 理解 shebang 的作用，会根据目标环境选择
#!/bin/bash还是#!/bin/sh - 掌握三种执行方式（执行权限 /
bash/source）的差异 - 吃透单引号、双引号、反引号与命令替换的规则
- 理解特殊字符与转义，为后续变量、条件、循环打地基
1. 脚本结构与 shebang
1.1 为什么第一行是 #!/bin/bash
Shebang（也叫 hashbang）是脚本第一行以 #! 开头的特殊注释，它告诉内核：不要用默认 shell 解释这个文件，用后面指定的解释器。当你执行 ./script.sh 时，内核读取第一行，把路径和参数拼成 exec 调用，等价于手动执行 /bin/bash script.sh。
#!/bin/bash两种常见写法及选择依据：
| 写法 | 含义 | 适用场景 |
|---|---|---|
#!/bin/bash | 直接指定 bash 的绝对路径 | 绝大多数情况，三系通用，最稳妥 |
#!/usr/bin/env bash | 通过 env 在 PATH 中查找 bash | 需要用非标准路径的 bash（如自行编译、多版本共存） |
#!/bin/sh | 交给系统的 /bin/sh | 仅当脚本确认只用 POSIX sh 语法（Debian 上实际是 dash） |
为什么不要写 #!/bin/sh 却用 bash 语法：Debian/Ubuntu 的 /bin/sh 是 dash，它不支持数组、[[ ]]、local、$(( )) 之外的 bash 扩展。一个用了 [[ ]] 的脚本在 Arch（/bin/sh → bash）上能跑，在 Debian 上会直接报 [[: not found 之类的错。除非你明确只写 POSIX 子集，否则第一行永远写 #!/bin/bash。
Arch 上 /bin/sh 也指向 bash，所以"在 Arch 测过、搬到 Debian 就挂"是跨发行版脚本的头号陷阱。
1.2 基本结构
一个结构清晰的脚本通常包含：shebang、注释头、严格模式、主函数、入口调用：
#!/bin/bash
# 脚本描述: 示例脚本
# 作者: 你的名字
# 日期: 2026-09-22
# 用法: ./script.sh <参数>
set -euo pipefail # 严格模式，详见 [脚本调试](./debugging.md)
main() {
echo "脚本开始"
# ... 其他命令 ...
echo "脚本结束"
}
main "$@"set -euo pipefail 被称为严格模式，三个选项各管一件事：-e 让任何命令返回非零时立即退出脚本；-u 让引用未定义变量直接报错（而不是展开为空字符串）；-o pipefail 让管道中任意一段失败时整个管道返回失败（默认只看最后一段）。为什么需要它、有哪些边界情况，会在 脚本调试专门展开——本章只需记住：工程脚本第一行有效代码就是它。
main "$@" 把脚本收到的所有参数原样传给 main 函数。注意 $@ 必须加双引号，否则含空格的参数会被拆散——这是 变量与数据类型的重点。
2. 执行方式
三种执行方式对应三种不同语义，选错会导致"环境不生效"或"权限不对"：
2.1 添加执行权限
$ chmod +x script.sh
$ ./script.sh内核读取 shebang，用指定解释器执行。这是最常见的运行方式，也是发布脚本的标准方式。若提示 Permission denied，先检查 chmod +x 是否执行、文件是否在 PATH 目录。
2.2 使用 Shell 执行
$ bash script.sh
$ sh script.sh关键差异：bash script.sh 明确用 bash 解释，忽略 shebang；sh script.sh 用 /bin/sh 解释，同样忽略 shebang（在 Debian 上就是 dash）。调试时用 bash script.sh 最省心——即使 shebang 写错也能跑；但如果脚本依赖 shebang 指定的特殊解释器，就要注意。
另外，bash script.sh 会启动一个子 shell，脚本里的 cd、export、变量赋值都不会影响当前 shell；而下面的 source 会。
2.3 Source 执行
$ source script.sh
$ . script.shsource（或等价的 .）在当前 shell 进程中执行脚本，不启动子 shell。典型用途：
- 加载
~/.bashrc、函数库等需要"留下痕迹"的配置 - 让脚本里的
cd、export PATH=...对当前会话生效
反过来，如果你的脚本会 cd 到某目录处理文件，就不该用 source 执行——它会把当前 shell 带跑偏。
三种方式的对照：
| 方式 | 子 shell | 尊重 shebang | 典型用途 |
|---|---|---|---|
./script.sh | 是 | 是 | 日常运行 |
bash script.sh | 是 | 否 | 调试、强制用 bash |
source script.sh | 否 | 否 | 加载配置/函数库 |
3. 引号规则
引号是 Bash 最容易出错也最重要的概念。是否加引号、加哪种引号，直接决定变量展开、glob 展开、转义是否发生。
3.1 单引号：原样输出
单引号内的内容不进行任何展开——变量、命令替换、转义统统失效，原样输出：
$ USER=alice
$ echo 'Hello $USER'
Hello $USER
$ echo '当前目录: $(pwd)'
当前目录: $(pwd)需要字面量（如正则、含 $ 的文本）时用单引号。
3.2 双引号：展开但不拆分
双引号内会展开变量和命令替换，但不会进行词分割（word splitting）和 glob 展开：
$ USER=alice
$ echo "Hello $USER"
Hello alice
$ echo "Today is $(date +%Y-%m-%d)"
Today is 2026-09-22为什么变量几乎总要加双引号：不加引号时，若变量值含空格或通配符，会被 shell 拆成多个参数或被 glob 展开：
$ file="my file.txt"
$ echo $file # 危险：被拆成两个词
my file.txt # 看似正常，但作为参数传给命令时已变成两个
$ echo "$file" # 正确：整体作为一个参数
my file.txt
$ files="*.txt"
$ echo $files # 危险：glob 展开成实际文件列表
a.txt b.txt c.txt
$ echo "$files" # 正确：输出字面量 *.txt
*.txt规则：所有变量引用一律写成 "$var"，除非你明确需要词分割（如遍历数组时的 "$@" 特殊语义）。
3.3 反引号与 $()：命令替换
命令替换把命令的输出捕获为字符串。旧式用反引号，新式用 $()：
# 旧式（不推荐）：反引号
$ files=`ls -l`
# 推荐写法：$()
$ files=$(ls -l)
# 嵌套时差异明显——$() 可直接嵌套，反引号需要转义
$ echo "主机: $(uname -n), 内核: $(uname -r)"
主机: ubuntu-lab, 内核: 6.8.0-45-generic为什么推荐 $()：可读性更好、可嵌套、错误处理更清晰。反引号里的 $ 和 \ 还需要额外转义，容易出错。
# 获取当前日期与文件数（真实输出示例）
$ today=$(date +%Y-%m-%d)
$ file_count=$(ls -1 | wc -l)
$ echo "$today 共 $file_count 个文件"
2026-09-22 共 14 个文件4. 特殊字符
Bash 中许多字符有特殊含义，需要时用反斜杠 \ 或引号转义：
| 字符 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|
# | 注释（行首或词首） | # 这是注释 |
$ | 变量引用 / 命令替换 | $VAR、${VAR}、$(cmd) |
\ | 转义下一个字符 | \$、\n |
| | 管道 | ls | grep txt |
& | 后台执行 | command & |
; | 命令分隔 | cmd1; cmd2 |
&& | 逻辑与（前一条成功才执行） | cmd1 && cmd2 |
|| | 逻辑或（前一条失败才执行） | cmd1 || cmd2 |
> >> | 重定向覆盖 / 追加 | echo hi > f、echo hi >> f |
< | 输入重定向 | sort < file |
() | 子 shell | (cd /tmp && ls) |
{} | 当前 shell 的代码块 / glob | { cmd1; cmd2; }、{1..5} |
[] | test 命令 / glob 字符类 | [ -f file ]、[aeiou] |
~ | 家目录展开 | ~/doc |
! | 历史展开 / 逻辑非 | ! cmd、[ ! -f f ] |
&& 与 || 的退出码陷阱（详见 条件判断）：cmd1 && cmd2 || cmd3 并不等价于"cmd1 成功执行 cmd2，否则 cmd3"——若 cmd2 失败，cmd3 也会执行。要表达"三选一分支"请用 if。
5. 注释
# 单行注释
# 多行注释方法一：Here Document（不执行，只占位）
: <<'COMMENT'
这是多行注释
第二行
COMMENT
# 多行注释方法二：连续 # 行（最直观，推荐）
# 这也是多行注释
# 每一行都加 #为什么用 : <<'COMMENT'：: 是 Bash 的空操作内建命令，Here Document 的内容被当作它的标准输入但不执行。单引号 'COMMENT' 确保正文不做任何展开。缺点是不如连续 # 直观，新代码推荐直接写连续 # 行，IDE 也更好折叠。
6. 本章常见坑
shebang 写
#!/bin/sh却用 bash 语法。Debian 上/bin/sh是 dash，[[ ]]、数组、local全部失效。除非确认只用 POSIX 子集，否则统一写#!/bin/bash。变量不加引号。
rm $file在文件名含空格时会变成rm my file.txt（删两个文件）；echo $files里的*会被 glob 展开。规则：变量一律"$var"，遍历数组用"${arr[@]}"、参数用"$@"。用
sh script.sh测 bash 脚本。调试时用bash script.sh或./script.sh（配好 shebang），避免用sh造成"我这儿能跑"的假象。source与直接执行混用。脚本里有cd或export时，source会污染当前 shell；反之需要留下环境改动时又误用bash script.sh，改动随子 shell 消失。先想清楚"要不要留下痕迹"。&&/||当 if-else 用。a && b || c在 b 失败时会错误地执行 c，分支逻辑请用if。反引号里不转义
$。result=`echo $var`中$var仍会展开，若本意是字面量就用单引号包$()。
参考资料
man bash— Shell 语法与引号规则- Bash 手册 - Quoting — gnu.org
- Arch Wiki - Bash — wiki.archlinux.org
- 鸟哥的私房菜 - 什么是 shell script — linux.vbird.org
- Advanced Bash-Scripting Guide - Chapter 2 - Starting Out With a Shell Script — tldp.org
- Google Shell Style Guide - Quoting Conventions — google.github.io