Bash 脚本入门教程

Bash 是什么，用来做什么

Bash（Bourne Again SHell）是 GNU 项目的命令行 Shell 和脚本语言。它读取你输入的命令，运行程序，并用管道和重定向把它们连接起来。Bash 脚本就是由这些同样的命令组成的文本文件，所以你在终端里手动做的任何事情都可以自动化。

Bash 是大多数 Linux 发行版的默认交互式 Shell；macOS 现在默认使用 zsh，但仍自带 Bash；Windows 上可通过 WSL 或 Git Bash 使用。开发者、系统管理员和 DevOps 工程师用它编写构建脚本、部署、CI 任务、服务器维护，以及配合 grep、sed、awk、sort 等工具快速处理数据。

编写并运行 Hello, world

脚本以 shebang 行开头，告诉系统使用哪个解释器。用 chmod 让文件可执行，然后运行它。

#!/usr/bin/env bash
# hello.sh
echo "Hello, world!"

chmod +x hello.sh
./hello.sh
# Hello, world!
bash hello.sh       # also works without chmod
bash --version      # check which version you have

#!/usr/bin/env bash 会在 PATH 中查找 Bash，比写死 /bin/bash 更具可移植性。如果脚本只使用 POSIX 特性，可以改用 #!/bin/sh，但此时不允许使用 [[ ]] 和数组等 Bash 专有语法。

变量、引号与展开

用 name=value 赋值，用 $name 或 ${name} 读取。每个变量都是字符串；Bash 只在 $(( )) 内做整数运算。请在展开处使用双引号，以保留空格和特殊字符。

name="Ada"                 # no spaces around =
count=3
echo "Hello, $name"        # Hello, Ada
echo "Next: $((count + 1))"  # Next: 4  (integer arithmetic)
today=$(date +%Y-%m-%d)    # command substitution
echo "Today is $today"
file="my report.txt"
echo "${file%.txt}.pdf"    # my report.pdf  (strip suffix)
echo "${#name}"            # 3  (string length)
echo "${missing:-default}" # default  (fallback value)

条件判断与 case

if 运行一条命令并检查其退出状态。[[ ]] 测试命令用于比较字符串和检查文件；(( )) 用于比较数字。case 将值与 glob 模式进行匹配。

#!/usr/bin/env bash
file="${1:-notes.txt}"

if [[ -f "$file" ]]; then
  echo "$file exists"
elif [[ -d "$file" ]]; then
  echo "$file is a directory"
else
  echo "$file not found"
fi

n=7
if (( n % 2 == 1 )); then echo "$n is odd"; fi

case "$file" in
  *.txt) echo "text file" ;;
  *.sh)  echo "shell script" ;;
  *)     echo "something else" ;;
esac

循环

Bash 有遍历单词列表的 for、C 风格的 for (( ))、while 和 until。逐行读取文件使用 while read。

for fruit in apple banana cherry; do
  echo "fruit: $fruit"
done

for (( i = 1; i <= 3; i++ )); do
  echo "i = $i"
done

for f in *.log; do
  [[ -e "$f" ]] || continue   # skip if no .log files match
  echo "log file: $f"
done

while IFS= read -r line; do
  echo "line: $line"
done < input.txt

IFS= read -r 会原样读取每一行：IFS= 保留行首空格，-r 保留反斜杠。

函数

用 name() { ... } 定义函数，并像命令一样调用。参数以 $1、$2 等形式传入。函数用 return 返回退出状态（0 到 255）；若要返回数据，请把它打印出来，再用 $( ) 捕获输出。

greet() {
  local name="${1:-world}"   # local variable, default value
  echo "Hello, $name!"
}

is_even() {
  (( $1 % 2 == 0 ))          # exit status 0 means true
}

greet                         # Hello, world!
greet "Ann"                   # Hello, Ann!
msg=$(greet "Bo")             # capture output
echo "Got: $msg"              # Got: Hello, Bo!

if is_even 4; then echo "4 is even"; fi

数组与关联数组

索引数组保存字符串列表。关联数组把字符串键映射到值，需要 Bash 4 或更高版本，因此 macOS 自带的旧版 Bash 3.2 不支持。

langs=("bash" "python" "go")
langs+=("rust")
echo "${langs[0]}"           # bash
echo "${#langs[@]}"          # 4
for l in "${langs[@]}"; do echo "- $l"; done

# associative array (Bash 4 or later)
declare -A port
port[http]=80
port[https]=443
echo "${port[https]}"        # 443
for key in "${!port[@]}"; do
  echo "$key -> ${port[$key]}"
done

遍历元素时始终写成带引号的 "${array[@]}"；这样即使元素含有空格，也会被当作一个整体。

管道与重定向

Bash 的标志性特性是把小程序组合起来。管道 | 把一条命令的输出送给下一条命令作为输入。重定向把输出写入文件，或从文件读取输入。文件描述符 1 是标准输出，2 是标准错误。

ls -l > files.txt            # write stdout to a file (overwrite)
echo "more" >> files.txt     # append
grep error app.log 2> /dev/null   # discard error messages
make > build.log 2>&1        # stdout and stderr to the same file

# count the 3 most common words in a file
tr -cs '[:alpha:]' '\n' < book.txt | tr '[:upper:]' '[:lower:]' |
  sort | uniq -c | sort -rn | head -n 3

错误处理与安全脚本

默认情况下，Bash 在命令失败后会继续执行。许多脚本以 set -euo pipefail 开头：-e 在出现未处理的错误时退出，-u 把未设置的变量视为错误，-o pipefail 让管道中任何一条命令失败时整个管道都失败。trap 在脚本退出时运行清理代码。

#!/usr/bin/env bash
set -euo pipefail            # stop on errors, unset vars, pipe failures

tmp=$(mktemp)
trap 'rm -f "$tmp"' EXIT     # clean up when the script exits

if ! grep -q "ready" status.txt; then
  echo "status is not ready" >&2   # errors go to stderr
  exit 1
fi

cp config.txt "$tmp" || { echo "copy failed" >&2; exit 2; }
echo "ok"

用 || 在一行内处理失败，用 && 仅在上一条命令成功时才运行下一条。set -e 有例外（例如 if 条件中的命令不会触发它），所以重要的命令要显式检查。

一个完整的小脚本：带日期的备份

这个脚本把目录归档为带时间戳的 .tar.gz 文件，并只保留最新的五个归档。它用到了参数、默认值、测试、命令替换和管道。

#!/usr/bin/env bash
# backup.sh: copy a directory into a dated .tar.gz archive
set -euo pipefail

usage() { echo "usage: $0 SOURCE_DIR [DEST_DIR]" >&2; exit 1; }

[[ $# -ge 1 ]] || usage
src="$1"
dest="${2:-$HOME/backups}"
[[ -d "$src" ]] || { echo "not a directory: $src" >&2; exit 1; }

mkdir -p "$dest"
stamp=$(date +%Y%m%d-%H%M%S)
archive="$dest/$(basename "$src")-$stamp.tar.gz"

tar -czf "$archive" -C "$(dirname "$src")" "$(basename "$src")"
size=$(du -h "$archive" | cut -f1)
echo "Created $archive ($size)"

# keep only the 5 newest archives for this source
ls -1t "$dest"/"$(basename "$src")"-*.tar.gz | tail -n +6 | while read -r old; do
  rm -f -- "$old"
  echo "Removed $old"
done

./backup.sh ~/projects/site
# Created /home/ann/backups/site-20261031-093000.tar.gz (2.1M)

接下来学什么

• GNU Bash Reference Manual，官方文档。
• 终端中的 man bash 和 help（例如 help read）。
• ShellCheck：一款静态分析工具，会解释常见的脚本缺陷。
• 如果需要脚本同时能在 sh、dash 或 BusyBox 中运行，请阅读 POSIX Shell 规范。