Bash 腳本入門教學

Bash 是什麼、可以拿來做什麼

Bash（Bourne Again SHell）是 GNU 專案的命令列 Shell 與腳本語言。它讀取你輸入的指令、執行程式，並用管線與重新導向把它們串接起來。Bash 腳本就是由這些相同指令組成的文字檔，所以你在終端機中手動做的任何事都可以自動化。

Bash 是大多數 Linux 發行版預設的互動式 Shell，在 macOS 上也有（macOS 現在預設使用 zsh，但仍內建 Bash），在 Windows 上則可透過 WSL 或 Git Bash 使用。開發者、系統管理員與 DevOps 工程師用它撰寫建置腳本、部署、CI 工作、伺服器維護，以及搭配 grep、sed、awk、sort 等工具快速處理資料。

撰寫並執行 Hello, world

腳本以 shebang 行開頭，告訴系統要使用哪個直譯器。用 chmod 讓檔案可執行，然後執行它。

#!/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 會在 PATH 中尋找 Bash，比寫死 /bin/bash 更具可攜性。如果腳本只用到 POSIX 功能，可以改用 #!/bin/sh，但此時就不能使用 [[ ]] 與陣列等 Bash 專屬語法。

變數、引號與展開

用 name=value 指派，用 $name 或 ${name} 讀取。每個變數都是字串；Bash 只在 $(( )) 內做整數運算。展開時請加上雙引號，讓空白與特殊字元保持原樣。

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)

條件與 case

if 會執行一個指令並檢查它的結束狀態。[[ ]] 測試指令用於比較字串與檢查檔案；(( )) 用於比較數字。case 則以萬用字元樣式比對值。

#!/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

迴圈

Bash 有走訪單字清單的 for、C 風格的 for (( ))、while 與 until。逐行讀取檔案則使用 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 會完全照原樣讀取每一行：IFS= 保留行首空白，-r 保留反斜線。

函式

用 name() { ... } 定義函式，並像指令一樣呼叫它。引數以 $1、$2 等形式傳入。函式用 return 回傳結束狀態（0 到 255）；若要回傳資料，請把資料印出並用 $( ) 擷取輸出。

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

陣列與關聯式陣列

索引陣列存放字串清單。關聯式陣列將字串鍵對應到值，需要 Bash 4 以上，因此 macOS 內建的舊版 Bash 3.2 不能使用。

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

走訪元素時務必寫成加引號的 "${array[@]}"；這樣即使元素含有空格，每個元素仍會保持為一個單字。

管線與重新導向

Bash 的招牌特色是組合小型程式。管線 | 把一個指令的輸出送到下一個指令的輸入。重新導向則把輸出送到檔案，或從檔案讀取輸入。檔案描述子 1 是標準輸出，2 是標準錯誤。

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

錯誤處理與安全的腳本

預設情況下，指令失敗後 Bash 會繼續執行。許多腳本一開始就寫 set -euo pipefail：-e 在遇到未處理的錯誤時結束，-u 把未設定的變數視為錯誤，-o pipefail 讓管線中任何一個指令失敗時整條管線就算失敗。trap 會在腳本結束時執行清理程式碼。

#!/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 || 在同一行處理失敗，用 && 只在前一個指令成功時才執行下一個。set -e 有例外情況（例如 if 條件中的指令不會觸發它），所以重要的指令請明確檢查。

完整的小腳本：依日期備份

這個腳本會把目錄封存成帶有時間戳記的 .tar.gz 檔，並只保留最新的五個封存檔。它用到引數、預設值、測試、指令替換與管線。

#!/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)

接下來可以學什麼

• GNU Bash Reference Manual，官方文件。
• 終端機中的 man bash 與 help（例如 help read）。
• ShellCheck，會說明常見腳本錯誤的靜態分析工具。
• 如果需要讓腳本也能在 sh、dash 或 BusyBox 上執行，請參考 POSIX Shell 規範。