# 第十二章 命令替换
命令替换重新指定一个[^1]或多个命令的输出。其实就是将命令的输出导到另外一个地方[^2]。
命令替换的通常形式是（`` `...` ``），即用反引号引用命令。
```bash
script_name=`basename $0`
echo "The name of this script is $scirpt_name."
```
命令的输出可以作为另一个命令的参数，也可以赋值给一个变量。甚至在 [`for`](http://tldp.org/LDP/abs/html/loops1.html#FORLOOPREF1) 循环中可以用输出产生参数表。
```bash
rm `cat filename` # "filename" 中包含了一系列需要被删除的文件名。
#
# S.C. 指出这样写可能会导致出现 "arg list too long" 的错误。
# 更好的写法应该是 xargs rm -- < filename
# （ -- 可以在 "filename" 文件名以 "-" 为开头时仍旧正常执行 ）
textfile_listing=`ls *.txt`
# 变量中包含了当前工作目录下所有的名为 *.txt 的文件。
echo $textfile_listing
textfile_listing2=$(ls *.txt) # 命令替换的另一种形式。
echo $textfile_listing2
# 结果相同。
# 这样将一系列文件名赋值给一个单一字符串可能会出现换行。
#
# 而更加安全的方式是将这一系列文件存入数组。
# shopt -s nullglob # 设置后，如果没有匹配到文件，那么变量会被赋值为空。
# textfile_listing=( *.txt )
#
# 感谢 S.C.
```
>  命令替换本质上是调用了一个 [子进程](http://tldp.org/LDP/abs/html/subshells.html#SUBSHELLSREF) 来执行。
>  命令替换有可能会出现 [字符分割](http://tldp.org/LDP/abs/html/quotingvar.html#WSPLITREF) 的情况。
> ```bash
> COMMAND `echo a b` # 2个参数：a和b
>
> COMMAND "`echo a b`" # 1个参数："a b"
>
> COMMAND `echo` # 没有参数
>
> COMMAND "`echo`" # 一个空参数
>
>
> # 感谢 S.C.
> ```
> 但即使不存在字符分割的情况，使用命令替换也会出现丢失尾部换行符的情况。
> ```bash
> # cd "`pwd`" # 你是不是认为这条语句在任何情况下都不会出现错误？
> # 但事实却不是这样的。
>
> mkdir 'dir with trailing newline
> '
>
> cd 'dir with trailing newline
> '
>
> cd "`pwd`" # Bash 会出现如下错误提示：
> # bash: cd: /tmp/file with trailing newline: No such file or directory
>
> cd "$PWD" # 这样写是对的。
>
>
>
>
>
> old_tty_setting=$(stty -g) # 保存旧的设置。
> echo "Hit a key "
> stty -icanon -echo # 禁用终端的 canonical 模式。
> # 同时禁用 echo。
> key=$(dd bs=1 count=1 2> /dev/null) # 使用 'dd' 获得键值。
> stty "$old_tty_setting" # 恢复旧的设置。
> echo "You hit ${#key} key." # ${#variable} 表示 $variable 中的字符个数。
> #
> # 除了按下回车键外，其余情况都会输出 "You hit 1 key."
> # 按下回车键会输出 "You hit 0 key."
> # 因为唯一的换行符在命令替换中被丢失了。
>
> # 这段代码摘自 Stéphane Chazelas。
> ```
>  使用 `echo` 输出未被引用的命令代换的变量时会删掉尾部的换行。这可能会导致非常不好的情况出现。
> ```bash
> dir_listing=`ls -l`
> echo $dir_listing # 未被引用
>
> # 你希望会出现按行显示出文件列表。
>
> # 但是，你却看到了：
> # total 3 -rw-rw-r-- 1 bozo bozo 30 May 13 17:15 1.txt -rw-rw-r-- 1 bozo
> # bozo 51 May 15 20:57 t2.sh -rwxr-xr-x 1 bozo bozo 217 Mar 5 21:13 wi.sh
>
> # 所有换行都消失了。
>
>
> echo "$dir_listing" # 被引用
> # -rw-rw-r-- 1 bozo 30 May 13 17:15 1.txt
> # -rw-rw-r-- 1 bozo 51 May 15 20:57 t2.sh
> # -rwxr-xr-x 1 bozo 217 Mar 5 21:13 wi.sh
> ```
你甚至可以使用 [重定向](http://tldp.org/LDP/abs/html/io-redirection.html#IOREDIRREF) 或者 [`cat`](http://tldp.org/LDP/abs/html/basic.html#CATREF) 命令把一个文件的内容通过命令代换赋值给一个变量。
```bash
variable1=`<file1` # 将 "file1" 的内容赋值给 variable1。
variable2=`cat file2` # 将 "file2" 的内容赋值给 variable2。
# 使用 cat 命令会开一个新进程，因此执行速度会比重定向慢。
# 需要注意的是，这些变量中可能包含一些空格或者控制字符。
# 无需显示的赋值给一个变量。
echo "` <$0`" # 输出脚本自身。
```
```bash
# 摘录自系统文件 /etc/rc.d/rc.sysinit
#+ （Red Hat Linux 发行版）
if [ -f /fsckoptions ]; then
fsckoptions=`cat /fsckoptions`
...
fi
#
#
if [ -e "/proc/ide/${disk[$device]}/media" ] ; then
hdmedia=`cat /proc/ide/${disk[$device]}/media`
...
fi
#
#
if [ ! -n "`uname -r | grep -- "-"`" ]; then
ktag="`cat /proc/version`"
...
fi
#
#
if [ $usb = "1" ]; then
sleep 5
mouseoutput=`cat /proc/bus/usb/devices 2>/dev/null|grep -E "^I.*Cls=03.*Prot=02"`
kbdoutput=`cat /proc/bus/usb/devices 2>/dev/null|grep -E "^I.*Cls=03.*Prot=01"`
...
fi
```
>  尽量不要将一大段文字赋值给一个变量，除非你有足够的理由。也绝不要将一个二进制文件的内容赋值给一个变量。
> 样例 12-1. 蠢蠢的脚本
>
> ```bash
> #!/bin/bash
> # stupid-script-tricks.sh: 不要在自己的电脑上尝试。
> # 摘自 "Stupid Script Tricks" 卷一。
>
> exit 99 ### 如果你有胆，就注释掉这行。:)
>
> dangerous_variable=`cat /boot/vmlinuz` # 压缩的 Linux 内核。
>
> echo "string-length of \$dangerous_variable = ${#dangerous_variable}"
> # $dangerous_variable 的长度为 794151
> # （更新版本的内核可能更大。）
> # 与 'wc -c /boot/vmlinuz' 的结果不同。
>
> # echo "$dangerous_variable"
> # 不要作死。否则脚本会挂起。
>
>
>
> # 将二进制文件的内容赋值给一个变量没有任何意义。
>
> exit 0
> ```
> 尽管脚本会挂起，但并不会出现缓存溢出的情况。而这正是像 Bash 这样的解释型语言相比起编译型语言能够提供更多保护的一个例子。
命令替换允许将 [循环](http://tldp.org/LDP/abs/html/loops1.html#FORLOOPREF1) 的输出结果赋值给一个变量。这其中的关键在于循环内部的 [`echo`](http://tldp.org/LDP/abs/html/internal.html#ECHOREF) 命令。
样例 12-2. 将循环的输出结果赋值给变量
```bash
#!/bin/bash
# csubloop.sh: 将循环的输出结果赋值给变量。
variable1=`for i in 1 2 3 4 5
do
echo -n "$i" # 在这里，'echo' 命令非常关键。
done`
echo "variable1 = $variable1" # variable1 = 12345
i=0
variable2=`while [ "$i" -lt 10 ]
do
echo -n "$i" # 很关键的 'echo'。
let "i += 1" # i 自增。
done`
echo "variable2 = $variable2" # variable2 = 0123456789
# 这个例子表明可以在变量声明时嵌入循环。
exit 0
```
> 命令替换能够让 Bash 做更多的事情。而这仅仅需要在书写程序或者脚本时将结果输出到标准输出 `stdout` 中，然后将这些输出结果赋值给变量即可。
>
> ```c
> #include <stdio.h>
>
> /* "Hello, world." C program */
>
> int main()
> {
> printf( "Hello, world.\n" );
> return (0);
> }
> ```
>
> ```
> bash$ gcc -0 hello hello.c
> ```
>
> ```bash
> #!/bin/bash
> # hello.sh
>
> greeting=`./hello`
> echo $greeting
> ```
>
> ```
> bash$ sh hello.sh
> Hello, world.
> ```
>  在命令替换中，你可以使用 `$(...)` 来替代反引号。
>
> ```bash
> output=$(sed -n /"$1"/p $file) # 摘自 "grp.sh"。
>
> # 将文本文件的内容赋值给一个变量。
> File_contents1=$(cat $file1)
> File_contents2=$(<$file2) # 这么做也是可以的。
> ```
>
> `$(...)` 和反引号在处理双反斜杠上有所不同。
>
> ```
> bash$ echo `echo \\`
>
>
> bash$ echo $(echo \\)
> \
> ```
>
> `$(...)` 允许嵌套。[^3]
>
> ```bash
> word_count=$( wc -w $(echo * | awk '{print $8}') )
> ```
>
> 样例 12-3. 寻找变位词（anagram）
>
> ```bash
> #!/bin/bash
> # agram2.sh
> # 嵌套命令替换的例子。
>
> # 其中使用了作者写的工具包 "yawl" 中的 "anagram" 工具。
> # http://ibiblio.org/pub/Linux/libs/yawl-0.3.2.tar.gz
> # http://bash.deta.in/yawl-0.3.2.tar.gz
>
> E_NOARGS=86
> E_BADARG=87
> MINLEN=7
>
> if [ -z "$1" ]
> then
> echo "Usage $0 LETTERSET"
> exit $E_NOARGS # 脚本需要命令行参数。
> elif [ ${#1} -lt $MINLEN ]
> then
> echo "Argument must have at least $MINLEN letters."
> exit $E_BADARG
> fi
>
>
>
> FILTER='.......' # 至少需要7个字符。
> # 1234567
> Anagrams=( $(echo $(anagram $1 | grep $FILTER) ) )
> # $( $( 嵌套命令集 ) )
> # ( 赋值给数组 )
>
> echo
> echo "${#Anagrams[*]} 7+ letter anagrams found"
> echo
> echo ${Anagrams[0]} # 第一个变位词。
> echo ${Anagrams[1]} # 第二个变位词。
> # 以此类推。
>
> # echo "${Anagrams[*]}" # 将所有变位词在一行里面输出。
>
> # 可以配合后面的数组章节来理解上面的代码。
>
> # 建议同时查看另一个寻找变位词的脚本 agram.sh。
>
> exit $?
> ```
以下是包含命令替换的样例：
1. [样例 11-8](http://tldp.org/LDP/abs/html/loops1.html#BINGREP)
2. [样例 11-27](http://tldp.org/LDP/abs/html/testbranch.html#CASECMD)
3. [样例 9-16](http://tldp.org/LDP/abs/html/randomvar.html#SEEDINGRANDOM)
4. [样例 16-3](http://tldp.org/LDP/abs/html/moreadv.html#EX57)
5. [样例 16-22](http://tldp.org/LDP/abs/html/textproc.html#LOWERCASE)
6. [样例 16-17](http://tldp.org/LDP/abs/html/textproc.html#GRP)
7. [样例 16-54](http://tldp.org/LDP/abs/html/extmisc.html#EX53)
8. [样例 11-14](http://tldp.org/LDP/abs/html/loops1.html#EX24)
9. [样例 11-11](http://tldp.org/LDP/abs/html/loops1.html#SYMLINKS)
10. [样例 16-32](http://tldp.org/LDP/abs/html/filearchiv.html#STRIPC)
11. [样例 20-8](http://tldp.org/LDP/abs/html/redircb.html#REDIR4)
12. [样例 A-16](http://tldp.org/LDP/abs/html/contributed-scripts.html#TREE)
13. [样例 29-3](http://tldp.org/LDP/abs/html/procref1.html#PIDID)
14. [样例 16-47](http://tldp.org/LDP/abs/html/mathc.html#MONTHLYPMT)
15. [样例 16-48](http://tldp.org/LDP/abs/html/mathc.html#BASE)
16. [样例 16-49](http://tldp.org/LDP/abs/html/mathc.html#ALTBC)
[^1]: 在命令替换中可以使用外部系统命令，[内建命令](http://tldp.org/LDP/abs/html/internal.html#BUILTINREF) 甚至是 [脚本函数](http://tldp.org/LDP/abs/html/assortedtips.html#RVT)。
[^2]: 从技术的角度来讲，命令替换实际上是获得了命令输出到标准输出的结果，然后通过赋值号将结果赋值给一个变量。
[^3]: 事实上，使用反引号进行嵌套也是可行的。但是 John Default 提醒到需要将内部的反引号进行转义。<pre>word_count=\` wc -w \\\`echo * | awk '{print $8}'\\\` \`</pre>
- 第一部分 初见shell
- 1. 为什么使用shell编程
- 2. 和Sha-Bang(#!)一起出发
- 2.1 调用一个脚本
- 2.2 牛刀小试
- 第二部分 shell基础
- 3. 特殊字符
- 4. 变量与参数
- 4.1 变量替换
- 4.2 变量赋值
- 4.3 Bash弱类型变量
- 4.4 特殊变量类型
- 5. 引用
- 5.1 引用变量
- 5.2 转义
- 6. 退出与退出状态
- 7. 测试
- 7.1 测试结构
- 7.2 文件测试操作
- 7.3 其他比较操作
- 7.4 嵌套 if/then 条件测试
- 7.5 牛刀小试
- 8. 运算符相关话题
- 8.1 运算符
- 8.2 数字常量
- 8.3 双圆括号结构
- 8.4 运算符优先级
- 第三部分 shell进阶
- 10. 变量处理
- 10.1 字符串处理
- 10.1.1 使用 awk 处理字符串
- 10.1.2 参考资料
- 10.2 参数替换
- 11. 循环与分支
- 11.1 循环
- 11.2 嵌套循环
- 11.3 循环控制
- 11.4 测试与分支
- 12. 命令替换
- 13. 算术扩展
- 14. 休息时间
- 第五部分 进阶话题
- 19. 嵌入文档
- 20. I/O 重定向
- 20.1 使用 exec
- 20.2 重定向代码块
- 20.3 应用程序
- 22. 限制模式的Shell
- 23. 进程替换
- 26. 列表结构
- 25. 别名