小U有一天想要使用shell脚本跑一段时间的脚本，写了下面一段shell语句，发现报错了，运行的时候变成了这样：

一开始以为是由于bash将0开头的数字作为8进制了，所以出现08,09这样的数字就会报错，之后发现是由于是用错了关键词和括号导致的。自此小U仿佛打开了新世界的大门，之前并没有系统了解过shell中的括号，经常出现混用的情况，今天我们就来总结一下shell中各种括号的使用方法和场景。

单小括号——( )

1) 命令组：

单小括号最常用的是作为命令组出现。括号中的命令将会新开一个子shell顺序执行，所以括号中的变量不能够被脚本余下的部分使用。括号中多个命令之间用分号隔开，最后一个命令可以没有分号，各命令和括号之间不必有空格。

2) 初始化数组

其次小括号常被用于初始化数组。下图为初始化数组并对数组进行遍历输出。

3) 命令替换：

等同于 `cmd` ，shell扫描一遍命令行，发现了$(cmd)结构，便将$(cmd)中的cmd执行一次，得到其标准输出，再将此输出放到原来命令中。

双小括号——(( ))

1) 整数扩展：

这种扩展计算是整数型的计算，不支持浮点型。((exp))结构扩展并计算一个算术表达式的值，如果表达式的结果为0，那么返回的退出状态码为1，或者 是"假"，而一个非零值的表达式所返回的退出状态码将为0，或者是"true"。若是逻辑判断，表达式exp为真则为1,假则为0。

2) 进制转化：

只要括号中的运算符、表达式符合C语言运算规则，都可用在$((exp))中，甚至是三目运算符。作不同进位(如二进制、八进制、十六进制)运算时，输出结果全都自动转化成了十进制。

3) 重定义变量值

可以对变量进行重定义，下图对变量a执行了++操作。

4) 算术运算比较

双括号中的变量可以不使用$符号前缀。括号内支持多个表达式用逗号分开。只要括号中的表达式符合C语言运算规则,比如可以直接使用for((i=0;i<5;i++))，其他写法包括for i in `seq 0 4` 或者for i in {0..4}。再如可以直接使用if (($i<5)), 如果不使用双括号, 则为if [ $i -lt 5 ]。注意浮点数是作为字符串处理。

单中括号——[ ]

1) 相当于test

“[”和test是等同的，if/test结构中的左中括号是调用test的命令标识，右中括号是关闭条件判断的。这个命令把它的参数作为比较表达式或者作为文件测试(判断文件是否存在是否可执行等)，并且根据比较的结果来返回一个退出状态码。

2) 整数和字符串的比较

[ ]中可用的比较运算符只有==和!=，两者都是用于字符串比较的，不可用于整数比较，整数比较只能使用-eq，-gt这种形式。不能直接使用大于小于号。对于字符串比较可以使用转义形式，如果比较"ab"和"bc"：[ ab \< bc ]，结果为真，也就是返回状态为0。[ ]中的逻辑与和逻辑或使用-a 和-o 表示。

3) 字符范围

使用起来类似用作正则表达式的一部分，描述一个匹配的字符范围。

4) 在数组中括号用来引用数组中每个元素的编号

注意：$[ expr ]和$(( expr ))是一样的，都是进行数学运算的。支持+ - * / %(“加、减、乘、除、取模”)。但是注意，bash只能作整数运算，对于浮点数是当作字符串处理的。

双中括号——[[ ]]

1)部分shell中的内置命令

这是内置在部分shell中的一个命令，它就比刚才说的test强大的多了。支持字符串的模式匹配(使用=~操作符时甚至支持shell的正则表达式)。逻辑组合可以不使用test的-a,-o而使用&& ||。

2)模式匹配

字符串比较时可以把右边的作为一个模式，而不仅仅是一个字符串，比如[[ hello == hell? ]]，结果为真。[[ ]] 中匹配字符串或通配符，不需要引号。

3)防止脚本中的许多逻辑错误

使用[[ ... ]]条件判断结构，而不是[ ... ]，能够防止脚本中的许多逻辑错误。比如，&&、||、 操作符能够正常存在于[[ ]]条件判断结构中，但是如果出现在[ ]结构中的话，会报错。比如可以直接使用if [[ $a != 1 && $a != 2 ]], 如果不适用双括号, 则为if [ $a -ne 1] && [ $a != 2 ]或者if [ $a -ne 1 -a $a != 2 ]。

注意：使用[]和[[]]的时候不要吝啬空格，每一项两边都要有空格，[[ 1 == 2 ]]的结果为“假”，但[[ 1==2 ]]的结果为“真”！

大括号——{ }

1)大括号拓展

通配(globbing)对大括号中的文件名做扩展。在大括号中，不允许有空白，除非这个空白被引用或转义。第一种：对大括号中的以逗号分割的文件列表进行拓展。如 touch {a,b}.txt 结果为a.txt b.txt。第二种：对大括号中以点点(..)分割的顺序文件列表起拓展作用，如：touch {a..d}.txt 结果为a.txt b.txt c.txt d.txt

2)代码块(又被称为内部组)

这个结构事实上创建了一个匿名函数，与小括号中的命令不同，大括号内的命令不会新开一个子shell运行，即脚本余下部分仍可使用括号内变量。括号内的命令间用分号隔开，最后一个也必须有分号。{ }的第一个命令和左括号之间必须要有一个空格。下图中可以看到小括号括起来的部分只在对应子shell中作用，参数并没有传出来。

3)字符串提取和替换

类似python中的substr和replace方法。下图测试了几重常用的字符提取替换方法。

4)模匹配替换结构

• ${variable}用于变量替换。一般情况下，$var 与${var} 并没有什么不一样，但是用 ${ } 会比较精确的界定变量名称的范围。

• 假设我们定义了一个变量为：file=/dir1/dir2/dir3/my.file.txt，我们可以用 ${ } 分别替换获得不同的值：

${file*/}：拿掉第一条 / 及其左边的字符串：dir1/dir2/dir3/my.file.txt${file*/}：拿掉最后一条 / 及其左边的字符串：my.file.txt${file*.}：拿掉第一个 .  及其左边的字符串：file.txt${file*.}：拿掉最后一个 .  及其左边的字符串：txt${file%/*}：拿掉最后条 / 及其右边的字符串：/dir1/dir2/dir3${file%%/*}：拿掉第一条 / 及其右边的字符串：(空值)${file%.*}：拿掉最后一个 .  及其右边的字符串：/dir1/dir2/dir3/my.file${file%%.*}：拿掉第一个 .  及其右边的字符串：/dir1/dir2/dir3/my

总结

• (…) 是命令列表。这些命令在单独的子过程中执行，因此在括号内执行的任何重定向，赋值等在括号外均无效。{ … }大括号类似于括号，但是在当前shell中执行，语法有所不同。

• $(…)是命令的替换：括号内有一个命令，并且命令的输出用作命令行的一部分，等价于反引号。

• ((…))双括号将算术指令(对整数的计算)括起来，其语法类似于其他编程语言。此语法主要用于赋值和条件句中。

• $((…))是算术表达式，该语法扩展为表达式计算后的整数值。

• [ … ]单括号包围条件表达式。条件表达式主要建立在运算符上。不能直接用>

• [[ … ]]双括号是部分shell中条件表达式的替代形式，具有一些附加功能，在对字符串进行比较判断的时候最好使用这个。

• 带有前导美元符号的${VAR}是参数扩展，扩展为变量的值，并可能进行额外的转换。

• 比较的时候慎用shell中的字符串比较，如果要使用的话使用bash中的[[ ]]更符合一般的编程习惯。

• 如果要使用选的日期，时间等，尽量将其转化为yyyymmdd形式或者秒数，通过整数的比较和计算之后再转回需要的形式，这样可以减少错误的发生。

往期推荐：

【UI分享】游戏交互提升技巧，想看吗？

【RD分享】正确处理CSRF校验

【UE分享】玩家吐槽“猪队友”时，到底在吐槽什么？

【UI分享】远程武器准星设计方法论

【US分享】如何实现shell脚本的单例运行