字符串操作

本章介绍 Bash 字符串操作的语法。

字符串的长度

获取字符串长度的语法如下。

  1. ${#varname}

下面是一个例子。

  1. $ myPath=/home/cam/book/long.file.name
  2. $ echo ${#myPath}
  3. 29

大括号{}是必需的，否则 Bash 会将$#理解成脚本的参数个数，将变量名理解成文本。

  1. $ echo $#myvar
  2. 0myvar

上面例子中，Bash 将$#和myvar分开解释了。

子字符串

字符串提取子串的语法如下。

  1. ${varname:offset:length}

上面语法的含义是返回变量$varname的子字符串，从位置offset开始（从0开始计算），长度为length。

  1. $ count=frogfootman
  2. $ echo ${count:4:4}
  3. foot

上面例子返回字符串frogfootman从4号位置开始的长度为4的子字符串foot。

这种语法不能直接操作字符串，只能通过变量来读取字符串，并且不会改变原始字符串。变量前面的美元符号可以省略。

  1. # 报错
  2. $ echo ${"hello":2:3}

上面例子中，"hello"不是变量名，导致 Bash 报错。

如果省略length，则从位置offset开始，一直返回到字符串的结尾。

  1. $ count=frogfootman
  2. $ echo ${count:4}
  3. footman

上面例子是返回变量count从4号位置一直到结尾的子字符串。

如果offset为负值，表示从字符串的末尾开始算起。注意，负数前面必须有一个空格， 以防止与${variable:-word}的变量的设置默认值语法混淆。这时，如果还指定length，则length不能小于零。

  1. $ foo="This string is long."
  2. $ echo ${foo: -5}
  3. long.
  4. $ echo ${foo: -5:2}
  5. lo

上面例子中，offset为-5，表示从倒数第5个字符开始截取，所以返回long.。如果指定长度为2，则返回lo。

搜索和替换

Bash 提供字符串搜索和替换的多种方法。

（1）字符串头部的模式匹配。

以下两种语法可以检查字符串开头，是否匹配给定的模式。如果匹配成功，就删除匹配的部分，返回剩下的部分。原始变量不会发生变化。

  1. # 如果 pattern 匹配变量 variable 的开头，
  2. # 删除最短匹配（非贪婪匹配）的部分，返回剩余部分
  3. ${variable#pattern}
  5. # 如果 pattern 匹配变量 variable 的开头，
  6. # 删除最长匹配（贪婪匹配）的部分，返回剩余部分
  7. ${variable##pattern}

上面两种语法会删除变量字符串开头的匹配部分（将其替换为空），返回剩下的部分。区别是一个是最短匹配（又称非贪婪匹配），另一个是最长匹配（又称贪婪匹配）。

匹配模式pattern可以使用*、?、[]等通配符。

  1. $ myPath=/home/cam/book/long.file.name
  3. $ echo ${myPath#/*/}
  4. cam/book/long.file.name
  6. $ echo ${myPath##/*/}
  7. long.file.name

上面例子中，匹配的模式是/*/，其中*可以匹配任意数量的字符，所以最短匹配是/home/，最长匹配是/home/cam/book/。

下面写法可以删除文件路径的目录部分，只留下文件名。

  1. $ path=/home/cam/book/long.file.name
  3. $ echo ${path##*/}
  4. long.file.name

上面例子中，模式*/匹配目录部分，所以只返回文件名。

下面再看一个例子。

  1. $ phone="555-456-1414"
  2. $ echo ${phone#*-}
  3. 456-1414
  4. $ echo ${phone##*-}
  5. 1414

如果匹配不成功，则返回原始字符串。

  1. $ phone="555-456-1414"
  2. $ echo ${phone#444}
  3. 555-456-1414

上面例子中，原始字符串里面无法匹配模式444，所以原样返回。

如果要将头部匹配的部分，替换成其他内容，采用下面的写法。

  1. # 模式必须出现在字符串的开头
  2. ${variable/#pattern/string}
  4. # 示例
  5. $ foo=JPG.JPG
  6. $ echo ${foo/#JPG/jpg}
  7. jpg.JPG

上面例子中，被替换的JPG必须出现在字符串头部，所以返回jpg.JPG。

（2）字符串尾部的模式匹配。

以下两种语法可以检查字符串结尾，是否匹配给定的模式。如果匹配成功，就删除匹配的部分，返回剩下的部分。原始变量不会发生变化。

  1. # 如果 pattern 匹配变量 variable 的结尾，
  2. # 删除最短匹配（非贪婪匹配）的部分，返回剩余部分
  3. ${variable%pattern}
  5. # 如果 pattern 匹配变量 variable 的结尾，
  6. # 删除最长匹配（贪婪匹配）的部分，返回剩余部分
  7. ${variable%%pattern}

上面两种语法会删除变量字符串结尾的匹配部分（将其替换为空），返回剩下的部分。区别是一个是最短匹配（又称非贪婪匹配），另一个是最长匹配（又称贪婪匹配）。

  1. $ path=/home/cam/book/long.file.name
  3. $ echo ${path%.*}
  4. /home/cam/book/long.file
  6. $ echo ${path%%.*}
  7. /home/cam/book/long

上面例子中，匹配模式是.*，其中*可以匹配任意数量的字符，所以最短匹配是.name，最长匹配是.file.name。

下面写法可以删除路径的文件名部分，只留下目录部分。

  1. $ path=/home/cam/book/long.file.name
  3. $ echo ${path%/*}
  4. /home/cam/book

上面例子中，模式/*匹配文件名部分，所以只返回目录部分。

下面的写法可以替换文件的后缀名。

  1. $ file=foo.png
  2. $ echo ${file%.png}.jpg
  3. foo.jpg

上面的例子将文件的后缀名，从.png改成了.jpg。

下面再看一个例子。

  1. $ phone="555-456-1414"
  2. $ echo ${phone%-*}
  3. 555-456
  4. $ echo ${phone%%-*}
  5. 555

如果匹配不成功，则返回原始字符串。

如果要将尾部匹配的部分，替换成其他内容，采用下面的写法。

  1. # 模式必须出现在字符串的结尾
  2. ${variable/%pattern/string}
  4. # 示例
  5. $ foo=JPG.JPG
  6. $ echo ${foo/%JPG/jpg}
  7. JPG.jpg

上面例子中，被替换的JPG必须出现在字符串尾部，所以返回JPG.jpg。

（3）任意位置的模式匹配。

以下两种语法可以检查字符串内部，是否匹配给定的模式。如果匹配成功，就删除匹配的部分，换成其他的字符串返回。原始变量不会发生变化。

  1. # 如果 pattern 匹配变量 variable 的一部分，
  2. # 最长匹配（贪婪匹配）的那部分被 string 替换，但仅替换第一个匹配
  3. ${variable/pattern/string}
  5. # 如果 pattern 匹配变量 variable 的一部分，
  6. # 最长匹配（贪婪匹配）的那部分被 string 替换，所有匹配都替换
  7. ${variable//pattern/string}

上面两种语法都是最长匹配（贪婪匹配）下的替换，区别是前一个语法仅仅替换第一个匹配，后一个语法替换所有匹配。

  1. $ path=/home/cam/foo/foo.name
  3. $ echo ${path/foo/bar}
  4. /home/cam/bar/foo.name
  6. $ echo ${path//foo/bar}
  7. /home/cam/bar/bar.name

上面例子中，前一个命令只替换了第一个foo，后一个命令将两个foo都替换了。

下面的例子将分隔符从:换成换行符。

  1. $ echo -e ${PATH//:/'\n'}
  2. /usr/local/bin
  3. /usr/bin
  4. /bin
  5. ...

上面例子中，echo命令的-e参数，表示将替换后的字符串的\n字符，解释为换行符。

模式部分可以使用通配符。

  1. $ phone="555-456-1414"
  2. $ echo ${phone/5?4/-}
  3. 55-56-1414

上面的例子将5-4替换成-。

如果省略了string部分，那么就相当于匹配的部分替换成空字符串，即删除匹配的部分。

  1. $ path=/home/cam/foo/foo.name
  3. $ echo ${path/.*/}
  4. /home/cam/foo/foo

上面例子中，第二个斜杠后面的string部分省略了，所以模式.*匹配的部分.name被删除后返回。

前面提到过，这个语法还有两种扩展形式。

  1. # 模式必须出现在字符串的开头
  2. ${variable/#pattern/string}
  4. # 模式必须出现在字符串的结尾
  5. ${variable/%pattern/string}

改变大小写

下面的语法可以改变变量的大小写。

  1. # 转为大写
  2. ${varname^^}
  4. # 转为小写
  5. ${varname,,}

下面是一个例子。

  1. $ foo=heLLo
  2. $ echo ${foo^^}
  3. HELLO
  4. $ echo ${foo,,}
  5. hello