Bash Shell
2019-01-11 22:09:23 
阿炯
GNU Bourne Again Shell (Bash) ，这是大多数 Linux 发行版上的默认 shell。系Unix Shell的一种，在1987年由布莱恩·福克斯为了GNU计划而编写。首发于1989年6月，原先是计划用在GNU操作系统上，但能运行于大多数类Unix系统的操作系统之上，是Linux操作系统上的官方Shell。Bash 是一个完整的POSIX 规范项目，除了有交互式命令列编辑功能，还在基架构上支援工作控制，并提供类似csh的功能等。包括Linux与Mac OS X v10.4起至macOS Mojave都将它作为默认shell，而自macOS Catalina，默认Shell以zsh取代，主要是其新版本的Bash-v5升级为GPLv3授权。
Bash是Bourne shell的后继兼容版本与开放源代码版本，它的名称来自Bourne shell（sh）的一个双关语（Bourne again / born again）：Bourne-Again SHell。
Bash是一个命令处理器，通常运行于文本窗口中，并能执行用户直接输入的命令；还能从文件中读取命令，这样的文件称为脚本。和其他Unix shell 一样，它支持文件名替换（通配符匹配）、管道、here文档、命令替换、变量，以及条件判断和循环遍历的结构控制语句。包括关键字、语法在内的基本特性全部是从sh借鉴过来的。其他特性，例如历史命令，是从csh和ksh借鉴而来。总的来说，Bash虽然是一个满足POSIX规范的shell，但有很多扩展。
一个名为Shellshock的安全漏洞在2014年9月初被发现，并迅速导致互联网上的一系列攻击。这个漏洞可追溯到1989年发布的1.03版本。该漏洞非常严重，因为使用Bash的CGI脚本会变得脆弱，使得攻击者可以执行任意的代码。这个漏洞与Bash通过环境变量把函数定义传递给shell子进程的方式相关。
语法与特性
bash的命令语法是Bourne shell命令语法的超集。数量庞大的Bourne shell脚本大多不经修改即可以在bash中执行，只有那些引用了Bourne特殊变量或使用了Bourne的内置命令的脚本才需要修改。其命令语法很多来自Korn shell（ksh）和C Shell（csh），例如命令行编辑，命令历史，目录栈，$RANDOM和$PPID变量，以及POSIX的命令置换语法：$(...)。作为一个交互式的shell，按下TAB键即可自动补全已部分输入的程序名，文件名，变量名等等。
使用'function'关键字时，Bash的函数声明与Bourne/Korn/POSIX脚本不兼容（Korn shell 有同样的问题）。不过Bash也接受Bourne/Korn/POSIX的函数声明语法。因为许多不同，Bash脚本很少能在Bourne或Korn解释器中运行，除非编写脚本时刻意保持兼容性。然而，随着Linux的普及，这种方式正变得越来越少。不过在POSIX模式下，Bash更加符合POSIX。
bash的语法针对Bourne shell的不足做了很多扩展，其中的一些列举如下。
1、花括号扩展
花括号扩展是一个从C shell借鉴而来的特性，它产生一系列指定的字符串（按照原先从左到右的顺序）。这些字符串不需要是已经存在的文件。
$ echo a{p,c,d,b}e
ape ace ade abe
$ echo {a,b,c}{d,e,f}
ad ae af bd be bf cd ce cf
花括号扩展不应该被用在可移植的shell脚本中，因为Bourne shell产生的结果不同。
#! /bin/sh
# 传统的shell并不产生相同结果
echo a{p,c,d,b}e # a{p,c,d,b}e
当花括号扩展和通配符一起使用时，花括号扩展首先被解析，然后正常解析通配符。因此可以用这种方法获得当前目录的一系列JPEG和PNG文件。
ls *.{jpg,jpeg,png} # 首先扩展为*.jpg *.jpeg *.png，然后解析通配符
echo *.{png,jp{e,}g} # echo显示扩展结果；花括号扩展可以嵌套。
除了列举备选项，还可以用“..”在花括号扩展中指定字符或数字范围。较新的Bash版本接受一个整数作为第三个参数，指定增量。
$ echo {1..10}
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
$ echo file{1..4}.txt
file1.txt file2.txt file3.txt file4.txt
$ echo {a..e}
a b c d e
$ echo {1..10..3}
1 4 7 10
$ echo {a..j..3}
a d g j
当花括号扩展和变量扩展一起使用时，变量扩展解析于花括号扩展之后。有时有必要使用内置的eval函数
$ start=1; end=10
$ echo {$start..$end} # 由于解析顺序，无法得到想要的结果
{1..10}
$ eval echo {$start..$end} # 首先进行变量扩展的解析
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2、使用整数
与Bourne shell不同的是bash不用另外生成进程即能进行整数运算。bash使用((...))命令和$[...]变量语法来达到这个目的：
VAR=55 # 将整数55赋值给变量VAR
((VAR = VAR + 1)) # 变量VAR加1。注意这里没有'$'
((++VAR)) # 另一种方法给VAR加1。使用C语言风格的前缀自增
((VAR++)) # 另一种方法给VAR加1。使用C语言风格的后缀自增
echo $((VAR * 22)) # VAR乘以22并将结果送入命令
echo $[VAR * 22] # 同上，但为过时用法
((...))命令可以用于条件语句，因为它的退出状态是0或者非0（大多数情况下是1），可以用于是与非的条件判断：
if((VAR == Y * 3 + X * 2))
then
echo Yes
fi
((Z > 23)) && echo Yes
((...))命令支持下列比较操作符：'==', '!=', '>', '<', '>='，和'<='。
bash不能在自身进程内进行浮点数运算。当前有这个能力的unix shell只有KornShell和Z shell。
3、输入输出重定向
bash拥有传统Bourne shell缺乏的I/O重定向语法。bash可以同时重定向标准输出和标准错误，这需要使用下面的语法：
command &> file
这比等价的Bourne shell语法"command > file 2>&1"来的简单。2.05b版本以后，bash可以用下列语法重定向标准输入至字符串（称为here string）：
command <<< "string to be read as standard input"
如果字符串包括空格就需要用引号包裹字符串。
例子: 重定向标准输出至文件，写数据，关闭文件，重置标准输出。
# 生成标准输出（文件描述符1）的拷贝文件描述符6
exec 6>&1
# 打开文件"test.data"以供写入
exec 1>test.data
# 产生一些内容
echo "data:data:data"
# 关闭文件"test.data"
exec 1>&-
# 使标准输出指向FD 6（重置标准输出）
exec 1>&6
# 关闭FD6
exec 6>&-
打开及关闭文件
# 打开文件test.data以供读取
exec 6<test.data
# 读文件直到文件尾
while read -u 6 dta
do
echo "$dta"
done
# 关闭文件test.data
exec 6<&-
抓取外部命令的输出
# 运行'find'并且将结果存于VAR
# 搜索以"h"结尾的文件名
VAR=$(find . -name "*h")
4、进程内的正则表达式
bash 3.0支持进程内的正则表达式，使用下面的语法：
[[ string =~ regex ]]
正则表达式语法同regex(7) man page所描述的一致。正则表达式匹配字符串时上述命令的退出状态为0，不匹配为1。正则表达式中用圆括号括起的子表达式可以访问shell变量BASH_REMATCH，如下：
if [[ abcfoobarbletch =~ 'foo(bar)bl(.*)' ]]
then
echo The regex matches!
echo $BASH_REMATCH -- outputs: foobarbletch
echo ${BASH_REMATCH[1]} -- outputs: bar
echo ${BASH_REMATCH[2]} -- outputs: etch
fi
使用这个语法的性能要比生成一个新的进程来运行grep命令优越，因为正则表达式匹配在bash进程内完成。如果正则表达式或者字符串包括空格或者shell 关键字，（诸如'*'或者'?'），就需要用引号包裹。Bash 4 开始的版本已经不需要这么做了。
5、转义字符
$'string' 形式的字符串会被特殊处理。字符串会被展开成string，并像C语言那样将反斜杠及紧跟的字符进行替换。反斜杠转义序列的转换方式如下：
转义字符 扩展为...
\a 响铃符
\b 退格符
\e ANSI转义符，等价于\033
\f 馈页符
\n 换行符
\r 回车符
\t 水平制表符
\v 垂直制表符
\\ 反斜杠
\' 单引号
\nnn 十进制值为nnn的8-bit字符（1－3位）
\xHH 十六进制值为HH的8-bit字符（1或2位）
\cx control-X字符
扩展后的结果将被单引号包裹，就好像美元符号一直就不存在一样。
双引号包裹的字符串前若有一个美元符号（$"..."）将会使得字符串被翻译成符合当前locale的语言。如果当前locale是C或者POSIX，美元符号会被忽略。如果字符串被翻译并替换，替换后的字符串仍被双引号包裹。
6、关联数组
Bash 4.0 开始支持关联数组，通过类似AWK的方式，对于多维数组提供了伪支持。
$ declare -A a # 声明一个名为a的伪二位数组
$ i=1; j=2
$ a[$i,$j]=5 # 将键 "$i,$j" 与值 5 对应
$ echo ${a[$i,$j]}
7、移植性
调用Bash时指定 --posix 或者在脚本中声明 set -o posix ，可以使得Bash几乎遵循 POSIX 1003.2 标准。若要保证一个Bash脚本的移植性，至少需要考虑到 Bourne shell，即Bash取代的shell。Bash有一些传统的 Bourne shell 所没有的特性，包括以下这些：
某些扩展的调用选项
命令替换（即$()）（尽管这是 POSIX 1003.2 标准的一部分）
花括号扩展
某些数组操作、关联数组
扩展的双层方括号判断语句
某些字符串生成操作
进程替换
正则表达式匹配符
Bash特有的内置工具
协进程
8、键盘快捷键
Bash默认使用Emacs的快捷键，可以通过 set -o vi 让它使用Vi的快捷键。
9、进程管理
Bash有两种执行命令的模式：批处理模式、并发模式。
批处理模式
要以 批处理模式 执行命令（即按照顺序），必须用;分隔，例子如下：
command1 ; command2
在这个例子中，当command1执行完毕，即执行command2。
并发模式
使command1后台运行，则单独在结尾处使用&，例子如下：
command1 &
要并发执行两个命令，它们必须用&分隔，例子如下：
command1 & command2
在这种情况下，command1 在后台执行（通过&），从而立即将控制返回到shell，以执行command2。
通过 Control+Z 可以将当前进程挂起（放置后台并暂停运行），可通过 fg 命令恢复至前台，也通过bg将挂起的进程后台运行。
查看进程状态
所有进程的情况，我们可以通过jobs命令查看，包含正在后台运行和停止了的。
$ jobs
[1]- Running command1 &
[2]+ Stopped command2
上例的输出结果中，中括号包围的数字（如： "[1]" 和 "[2]" ）为job的ID号。加号(+)用于指定fg和bg命令的默认对象job。减号( - )用于指定，若当前的默认对象job退出后，下一个默认对象job是谁。"Running" 和 "Stopped" 表示进程状态。 最后一个字段为命令。
小结：
一般命令在前台执行（fg），执行完毕后，控制返回给用户。
在命令后面加上&，它会在后台执行（bg），并将特殊的环境变量$!设置为该任务的进程ID。这时shell可以并发执行其他命令。
后台程序试图写入数据到终端设备时（与写入标准输出不同）可能被阻塞。
shell可以等待一个后台任务执行完成，只需使用wait命令，加上进程ID或者任务序号；也可以等待所有的后台任务，只需使用不加参数的wait。
启动过程
bash启动的时候会运行各种不同的脚本。
当bash作为一个登录的交互shell被调用，或者作为非交互shell但带有--login参数被调用时，它首先读入并执行文件/etc/profile。然后它会依次寻找~/.bash_profile，~/.bash_login，和~/.profile，读入并执行第一个存在且可读的文件。--noprofile参数可以阻止bash启动时的这种行为。
当一个登录shell退出时，bash读取并执行~/.bash_logout文件，如果此文件存在。
当一个交互的非登录shell启动后，bash读取并执行~/.bashrc文件。这个行为可以用--norc参数阻止。--rcfile file参数强制bash读取并执行指定的file而不是默认的~/.bashrc。
如果用sh来调用bash，bash在启动后进入posix模式，它会尽可能模仿sh历史版本的启动行为，以便遵守POSIX标准。用sh名字调用的非交互shell不会去读取其他启动脚本，--rcfile参数无效。
当bash以POSIX模式启动时（例如带有--posix参数）它使用POSIX标准来读取启动文件。在此模式下，交互shells扩展变量ENV，从以此为文件名的文件中读取命令并执行。
bash会探测自己是不是被远程shell守护程序运行（通常是rshd）。如果是，它会读取并执行~/.bashrc中的命令。但是rshd一般不会用rc相关参数调用shell，也不会允许指定这些参数。
Bourne shell和csh启动脚本的比较
Bash的特性是从Bourne shell和csh发展而来，因此一定程度上允许同Bourne shell的启动文件共享，并提供一些csh用户熟悉的启动特性。
1、设置可继承的环境变量
Bourne shell登陆时使用 ~/.profile 来设置环境变量，这些环境变量可以被子进程继承。Bash可以以兼容的方式使用~/.profile ，只需在Bash自有的脚本中显式执行下面这行代码。通过在~/.profile 中避免使用Bash特有的语法，就可以和Bourne shell保持兼容性。
. ~/.profile
2、别名和函数
更通用的函数以及借鉴自csh的“别名(alias)”很大程度上取代了Bourne shell的别名(alias)和函数。然而这两个特性一般不能从登录式shell中继承，在该登录式shell的子shell中，它们必须被重新定义。尽管有个环境变量ENV可以被用于这个问题，不过 csh 和 Bash 都可以用子shell的启动脚本直接处理。在Bash当中，~/.bashrc 是交互式子shell启动时执行的脚本。如果想要在登录式shell中使用 ~/.bashrc 定义的函数，可以在 ~/.bash_login 的环境变量后面加上这样一行：
. ~/.bashrc
3、登录与退出时执行的命令
最初登录时，csh 执行 ~/.login ，可以执行一些只在登录时执行的操作，例如显示系统负载、硬盘状态、是否收到新邮件、在日志中记录登录时间，等等。Bourne shell 可以在 ~/.profile 文件中模拟这种行为，但并没有预先定义文件名。可以在 ~/.bash_profile 文件的环境变量设置和函数定义的后面添加这样一行：
. ~/.bash_login
与之类似，csh还有一个文件 ~/.logout ，这个文件只在登录式shell退出时执行。Bash与之对应的文件是 ~/.bash_logout ，并且不需要专门的设置。在 Bourne shell 中，trap 这个内置工具可以实现类似的效果。
4、兼容旧环境的Bash启动脚本示例
下面这个 ~/.bash_profile 的框架与 Bourne shell 兼容，并且为 ~/.bashrc 和 ~/.bash_login 提供类似于 csh 的语义。[ -r 文件名] 测试指定文件是否存在，如果不存在，跳过 && 后面的部分
[ -r ~/.profile ] && . ~/.profile # 只使用Bourne shell的语法设置环境变量
if [ -n "$PS1" ] ; then # 判断是否是交互式shell
[ -r ~/.bashrc ] && . ~/.bashrc # 加载~/.bashrc（tty、prompt、函数设置等）
[ -r ~/.bash_login ] && . ~/.bash_login # 执行登录式shell登录时的任务
fi # if块的结束标志
操作系统相关的问题
一些 Unix 和 Linux 版本常在 /etc 放置 Bash 的系统级启动脚本。Bash在其标准的初始化过程中执行它们，不过其他启动脚本可以按照不同于Bash启动序列文档所述的顺序来读取这些文件。root 用户的文件默认内容，以及新用户被创建时系统提供的默认文件可能有问题。启动 X窗口系统 的启动脚本可能使用用户的 Bash 启动脚本尝试在窗口管理器启动之前设置用户的环境变量。这些问题常常可以通过使用 ~/.xsession 或者 ~/.xprofile 来读取 ~/.profile 而解决。
最新版本：5
2019年1月释出第 5 个主要版本这个版本主要修复了 v4.4 中几个明显的错误，同时也加入了一些新功能。v5.0 主要解決 v4.4的错误，改变对nameref解析的方法，和一系列以模糊测试发现的潜在查出范围的错误。另外5.0中在不执行字符拆解以符合Posix标准解释的情況下，在不同的上下文中，$@和$*的扩充也有许多改变，而且还解決不少极端案例以增加Posix的一致性。而本次最重要的功能更新，是增加了新的环境变量，BASH_ARGV0、EPOCHSECONDS和EPOCHREALTIME。而内建的 History 功能现在可以用来刪除历史数据的范围，并且将负的参数作为历史列表末端的偏移量。Bash 5.0还增加了一个选项，允许区域变量集成前一个作用域中，具有相同名称的变量名。还加入一个新的选项，启用后将允许 shell 只尝试 扩展开始下标（Subscripts）一次，但官方表示，这个功能在数学表达式中仍会出现使用问题。Bash 5.0现在会预设启用globasciiranges 选项，使用者可以在配置阶段將其设定为预设关闭。
官方提醒，Bash 4.4和Bash 5.0之間存在部分不兼容的更新，像是 nameref 解析方法的更新，代表着使用 namerefs 会出现不同的行为，尽管官方提到他们已经尽可能减少这种兼容性问题，但仍有部分无法避免。除此之外，现在在预设情况下，当启用扩充模式的时候， shell 才会启动配置BASH_ARGC和BASH_ARGV，官方表示，这是一个之前的设置定疏忽，在传递大量参数时，会造成效率低下的问题。
官方建议使用者可以将 Bash 连接到已安裝的 Readline 库，而非使用 lib/readline 中的版本，因为只有 Readline 8.0 以及以上版本，才能提供所有Bash 5.0需要的字符，使用早前的 Readline 库版本将无法正常运行。
升级至 Bash 5.0
检查现有的 bash 版本 bash --version，使用 brew 安装 bash brew install bash。
加入软连接
sudo mv /bin/bash /bin/bash.origin
sudo ln -s /usr/local/bin/bash /bin/bash
项目团队宣布 Bash 5.2 正式于2022年9月下旬发行，主要新特性如下：
最大的新特性是重写的命令替换解析代码，新代码递归地调用 bison 解析器。这取代了以前版本中使用的临时解析，提供更好的语法检查，可以迅速捕获语法错误。
另一个变化是改进了数组索引的解析和扩展，以及另外提供了使用内置命令中的 “@” 和 “*” 参数将键重置为给定值的能力，而不是重置整个阵列。
除此之外，还增加了一个新的设置 “patsub_replacement”，启用时，模式替换的替换字符串中的 “&” 被替换为匹配模式的字符串部分，反斜杠将转义 “&” 并插入文字 “&”。
一个新的 readline 等待时间框架，包括新的公共函数，用来设置超时，并查看在超时之前还剩多少时间。
其他变化包括：
扩展了额外进程不分叉的情况，例如使用 “$(” 构造时不再使用分叉。
提供了在编译时启用（配置 --enable-alt-array-implementation）替代数组实现的能力，该实现针对最大访问速度进行了优化，以增加内存消耗为代价。
“printf” 有一个新的格式说明符 “%Q”，类似于 "%q" ，它将任何指定的精度应用于不带引号的原始参数，然后引用并输出结果。
添加了 noexpand_translations 设置和 “configure --enable-translatable-strings” 构建选项，用来控制是否启用对 $“...” 可本地化替换的支持。
在 posix 模式下，'printf' 现在可以使用 long double 作为浮点转换说明符（如果存在），否则它必须是 double 。
项目主页：https://www.gnu.org/software/bash/
Bash是Bourne shell的后继兼容版本与开放源代码版本，它的名称来自Bourne shell（sh）的一个双关语（Bourne again / born again）：Bourne-Again SHell。
Bash是一个命令处理器，通常运行于文本窗口中，并能执行用户直接输入的命令；还能从文件中读取命令，这样的文件称为脚本。和其他Unix shell 一样，它支持文件名替换（通配符匹配）、管道、here文档、命令替换、变量，以及条件判断和循环遍历的结构控制语句。包括关键字、语法在内的基本特性全部是从sh借鉴过来的。其他特性，例如历史命令，是从csh和ksh借鉴而来。总的来说，Bash虽然是一个满足POSIX规范的shell，但有很多扩展。
一个名为Shellshock的安全漏洞在2014年9月初被发现，并迅速导致互联网上的一系列攻击。这个漏洞可追溯到1989年发布的1.03版本。该漏洞非常严重，因为使用Bash的CGI脚本会变得脆弱，使得攻击者可以执行任意的代码。这个漏洞与Bash通过环境变量把函数定义传递给shell子进程的方式相关。
语法与特性
bash的命令语法是Bourne shell命令语法的超集。数量庞大的Bourne shell脚本大多不经修改即可以在bash中执行，只有那些引用了Bourne特殊变量或使用了Bourne的内置命令的脚本才需要修改。其命令语法很多来自Korn shell（ksh）和C Shell（csh），例如命令行编辑，命令历史，目录栈，$RANDOM和$PPID变量，以及POSIX的命令置换语法：$(...)。作为一个交互式的shell，按下TAB键即可自动补全已部分输入的程序名，文件名，变量名等等。
使用'function'关键字时，Bash的函数声明与Bourne/Korn/POSIX脚本不兼容（Korn shell 有同样的问题）。不过Bash也接受Bourne/Korn/POSIX的函数声明语法。因为许多不同，Bash脚本很少能在Bourne或Korn解释器中运行，除非编写脚本时刻意保持兼容性。然而，随着Linux的普及，这种方式正变得越来越少。不过在POSIX模式下，Bash更加符合POSIX。
bash的语法针对Bourne shell的不足做了很多扩展，其中的一些列举如下。
1、花括号扩展
花括号扩展是一个从C shell借鉴而来的特性，它产生一系列指定的字符串（按照原先从左到右的顺序）。这些字符串不需要是已经存在的文件。
$ echo a{p,c,d,b}e
ape ace ade abe
$ echo {a,b,c}{d,e,f}
ad ae af bd be bf cd ce cf
花括号扩展不应该被用在可移植的shell脚本中，因为Bourne shell产生的结果不同。
#! /bin/sh
# 传统的shell并不产生相同结果
echo a{p,c,d,b}e # a{p,c,d,b}e
当花括号扩展和通配符一起使用时，花括号扩展首先被解析，然后正常解析通配符。因此可以用这种方法获得当前目录的一系列JPEG和PNG文件。
ls *.{jpg,jpeg,png} # 首先扩展为*.jpg *.jpeg *.png，然后解析通配符
echo *.{png,jp{e,}g} # echo显示扩展结果；花括号扩展可以嵌套。
除了列举备选项，还可以用“..”在花括号扩展中指定字符或数字范围。较新的Bash版本接受一个整数作为第三个参数，指定增量。
$ echo {1..10}
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
$ echo file{1..4}.txt
file1.txt file2.txt file3.txt file4.txt
$ echo {a..e}
a b c d e
$ echo {1..10..3}
1 4 7 10
$ echo {a..j..3}
a d g j
当花括号扩展和变量扩展一起使用时，变量扩展解析于花括号扩展之后。有时有必要使用内置的eval函数
$ start=1; end=10
$ echo {$start..$end} # 由于解析顺序，无法得到想要的结果
{1..10}
$ eval echo {$start..$end} # 首先进行变量扩展的解析
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2、使用整数
与Bourne shell不同的是bash不用另外生成进程即能进行整数运算。bash使用((...))命令和$[...]变量语法来达到这个目的：
VAR=55 # 将整数55赋值给变量VAR
((VAR = VAR + 1)) # 变量VAR加1。注意这里没有'$'
((++VAR)) # 另一种方法给VAR加1。使用C语言风格的前缀自增
((VAR++)) # 另一种方法给VAR加1。使用C语言风格的后缀自增
echo $((VAR * 22)) # VAR乘以22并将结果送入命令
echo $[VAR * 22] # 同上，但为过时用法
((...))命令可以用于条件语句，因为它的退出状态是0或者非0（大多数情况下是1），可以用于是与非的条件判断：
if((VAR == Y * 3 + X * 2))
then
echo Yes
fi
((Z > 23)) && echo Yes
((...))命令支持下列比较操作符：'==', '!=', '>', '<', '>='，和'<='。
bash不能在自身进程内进行浮点数运算。当前有这个能力的unix shell只有KornShell和Z shell。
3、输入输出重定向
bash拥有传统Bourne shell缺乏的I/O重定向语法。bash可以同时重定向标准输出和标准错误，这需要使用下面的语法：
command &> file
这比等价的Bourne shell语法"command > file 2>&1"来的简单。2.05b版本以后，bash可以用下列语法重定向标准输入至字符串（称为here string）：
command <<< "string to be read as standard input"
如果字符串包括空格就需要用引号包裹字符串。
例子: 重定向标准输出至文件，写数据，关闭文件，重置标准输出。
# 生成标准输出（文件描述符1）的拷贝文件描述符6
exec 6>&1
# 打开文件"test.data"以供写入
exec 1>test.data
# 产生一些内容
echo "data:data:data"
# 关闭文件"test.data"
exec 1>&-
# 使标准输出指向FD 6（重置标准输出）
exec 1>&6
# 关闭FD6
exec 6>&-
打开及关闭文件
# 打开文件test.data以供读取
exec 6<test.data
# 读文件直到文件尾
while read -u 6 dta
do
echo "$dta"
done
# 关闭文件test.data
exec 6<&-
抓取外部命令的输出
# 运行'find'并且将结果存于VAR
# 搜索以"h"结尾的文件名
VAR=$(find . -name "*h")
4、进程内的正则表达式
bash 3.0支持进程内的正则表达式，使用下面的语法：
[[ string =~ regex ]]
正则表达式语法同regex(7) man page所描述的一致。正则表达式匹配字符串时上述命令的退出状态为0，不匹配为1。正则表达式中用圆括号括起的子表达式可以访问shell变量BASH_REMATCH，如下：
if [[ abcfoobarbletch =~ 'foo(bar)bl(.*)' ]]
then
echo The regex matches!
echo $BASH_REMATCH -- outputs: foobarbletch
echo ${BASH_REMATCH[1]} -- outputs: bar
echo ${BASH_REMATCH[2]} -- outputs: etch
fi
使用这个语法的性能要比生成一个新的进程来运行grep命令优越，因为正则表达式匹配在bash进程内完成。如果正则表达式或者字符串包括空格或者shell 关键字，（诸如'*'或者'?'），就需要用引号包裹。Bash 4 开始的版本已经不需要这么做了。
5、转义字符
$'string' 形式的字符串会被特殊处理。字符串会被展开成string，并像C语言那样将反斜杠及紧跟的字符进行替换。反斜杠转义序列的转换方式如下：
转义字符 扩展为...
\a 响铃符
\b 退格符
\e ANSI转义符，等价于\033
\f 馈页符
\n 换行符
\r 回车符
\t 水平制表符
\v 垂直制表符
\\ 反斜杠
\' 单引号
\nnn 十进制值为nnn的8-bit字符（1－3位）
\xHH 十六进制值为HH的8-bit字符（1或2位）
\cx control-X字符
扩展后的结果将被单引号包裹，就好像美元符号一直就不存在一样。
双引号包裹的字符串前若有一个美元符号（$"..."）将会使得字符串被翻译成符合当前locale的语言。如果当前locale是C或者POSIX，美元符号会被忽略。如果字符串被翻译并替换，替换后的字符串仍被双引号包裹。
6、关联数组
Bash 4.0 开始支持关联数组，通过类似AWK的方式，对于多维数组提供了伪支持。
$ declare -A a # 声明一个名为a的伪二位数组
$ i=1; j=2
$ a[$i,$j]=5 # 将键 "$i,$j" 与值 5 对应
$ echo ${a[$i,$j]}
7、移植性
调用Bash时指定 --posix 或者在脚本中声明 set -o posix ，可以使得Bash几乎遵循 POSIX 1003.2 标准。若要保证一个Bash脚本的移植性，至少需要考虑到 Bourne shell，即Bash取代的shell。Bash有一些传统的 Bourne shell 所没有的特性，包括以下这些：
某些扩展的调用选项
命令替换（即$()）（尽管这是 POSIX 1003.2 标准的一部分）
花括号扩展
某些数组操作、关联数组
扩展的双层方括号判断语句
某些字符串生成操作
进程替换
正则表达式匹配符
Bash特有的内置工具
协进程
8、键盘快捷键
Bash默认使用Emacs的快捷键，可以通过 set -o vi 让它使用Vi的快捷键。
9、进程管理
Bash有两种执行命令的模式：批处理模式、并发模式。
批处理模式
要以 批处理模式 执行命令（即按照顺序），必须用;分隔，例子如下：
command1 ; command2
在这个例子中，当command1执行完毕，即执行command2。
并发模式
使command1后台运行，则单独在结尾处使用&，例子如下：
command1 &
要并发执行两个命令，它们必须用&分隔，例子如下：
command1 & command2
在这种情况下，command1 在后台执行（通过&），从而立即将控制返回到shell，以执行command2。
通过 Control+Z 可以将当前进程挂起（放置后台并暂停运行），可通过 fg 命令恢复至前台，也通过bg将挂起的进程后台运行。
查看进程状态
所有进程的情况，我们可以通过jobs命令查看，包含正在后台运行和停止了的。
$ jobs
[1]- Running command1 &
[2]+ Stopped command2
上例的输出结果中，中括号包围的数字（如： "[1]" 和 "[2]" ）为job的ID号。加号(+)用于指定fg和bg命令的默认对象job。减号( - )用于指定，若当前的默认对象job退出后，下一个默认对象job是谁。"Running" 和 "Stopped" 表示进程状态。 最后一个字段为命令。
小结：
一般命令在前台执行（fg），执行完毕后，控制返回给用户。
在命令后面加上&，它会在后台执行（bg），并将特殊的环境变量$!设置为该任务的进程ID。这时shell可以并发执行其他命令。
后台程序试图写入数据到终端设备时（与写入标准输出不同）可能被阻塞。
shell可以等待一个后台任务执行完成，只需使用wait命令，加上进程ID或者任务序号；也可以等待所有的后台任务，只需使用不加参数的wait。
启动过程
bash启动的时候会运行各种不同的脚本。
当bash作为一个登录的交互shell被调用，或者作为非交互shell但带有--login参数被调用时，它首先读入并执行文件/etc/profile。然后它会依次寻找~/.bash_profile，~/.bash_login，和~/.profile，读入并执行第一个存在且可读的文件。--noprofile参数可以阻止bash启动时的这种行为。
当一个登录shell退出时，bash读取并执行~/.bash_logout文件，如果此文件存在。
当一个交互的非登录shell启动后，bash读取并执行~/.bashrc文件。这个行为可以用--norc参数阻止。--rcfile file参数强制bash读取并执行指定的file而不是默认的~/.bashrc。
如果用sh来调用bash，bash在启动后进入posix模式，它会尽可能模仿sh历史版本的启动行为，以便遵守POSIX标准。用sh名字调用的非交互shell不会去读取其他启动脚本，--rcfile参数无效。
当bash以POSIX模式启动时（例如带有--posix参数）它使用POSIX标准来读取启动文件。在此模式下，交互shells扩展变量ENV，从以此为文件名的文件中读取命令并执行。
bash会探测自己是不是被远程shell守护程序运行（通常是rshd）。如果是，它会读取并执行~/.bashrc中的命令。但是rshd一般不会用rc相关参数调用shell，也不会允许指定这些参数。
Bourne shell和csh启动脚本的比较
Bash的特性是从Bourne shell和csh发展而来，因此一定程度上允许同Bourne shell的启动文件共享，并提供一些csh用户熟悉的启动特性。
1、设置可继承的环境变量
Bourne shell登陆时使用 ~/.profile 来设置环境变量，这些环境变量可以被子进程继承。Bash可以以兼容的方式使用~/.profile ，只需在Bash自有的脚本中显式执行下面这行代码。通过在~/.profile 中避免使用Bash特有的语法，就可以和Bourne shell保持兼容性。
. ~/.profile
2、别名和函数
更通用的函数以及借鉴自csh的“别名(alias)”很大程度上取代了Bourne shell的别名(alias)和函数。然而这两个特性一般不能从登录式shell中继承，在该登录式shell的子shell中，它们必须被重新定义。尽管有个环境变量ENV可以被用于这个问题，不过 csh 和 Bash 都可以用子shell的启动脚本直接处理。在Bash当中，~/.bashrc 是交互式子shell启动时执行的脚本。如果想要在登录式shell中使用 ~/.bashrc 定义的函数，可以在 ~/.bash_login 的环境变量后面加上这样一行：
. ~/.bashrc
3、登录与退出时执行的命令
最初登录时，csh 执行 ~/.login ，可以执行一些只在登录时执行的操作，例如显示系统负载、硬盘状态、是否收到新邮件、在日志中记录登录时间，等等。Bourne shell 可以在 ~/.profile 文件中模拟这种行为，但并没有预先定义文件名。可以在 ~/.bash_profile 文件的环境变量设置和函数定义的后面添加这样一行：
. ~/.bash_login
与之类似，csh还有一个文件 ~/.logout ，这个文件只在登录式shell退出时执行。Bash与之对应的文件是 ~/.bash_logout ，并且不需要专门的设置。在 Bourne shell 中，trap 这个内置工具可以实现类似的效果。
4、兼容旧环境的Bash启动脚本示例
下面这个 ~/.bash_profile 的框架与 Bourne shell 兼容，并且为 ~/.bashrc 和 ~/.bash_login 提供类似于 csh 的语义。[ -r 文件名] 测试指定文件是否存在，如果不存在，跳过 && 后面的部分
[ -r ~/.profile ] && . ~/.profile # 只使用Bourne shell的语法设置环境变量
if [ -n "$PS1" ] ; then # 判断是否是交互式shell
[ -r ~/.bashrc ] && . ~/.bashrc # 加载~/.bashrc（tty、prompt、函数设置等）
[ -r ~/.bash_login ] && . ~/.bash_login # 执行登录式shell登录时的任务
fi # if块的结束标志
操作系统相关的问题
一些 Unix 和 Linux 版本常在 /etc 放置 Bash 的系统级启动脚本。Bash在其标准的初始化过程中执行它们，不过其他启动脚本可以按照不同于Bash启动序列文档所述的顺序来读取这些文件。root 用户的文件默认内容，以及新用户被创建时系统提供的默认文件可能有问题。启动 X窗口系统 的启动脚本可能使用用户的 Bash 启动脚本尝试在窗口管理器启动之前设置用户的环境变量。这些问题常常可以通过使用 ~/.xsession 或者 ~/.xprofile 来读取 ~/.profile 而解决。
最新版本：5
2019年1月释出第 5 个主要版本这个版本主要修复了 v4.4 中几个明显的错误，同时也加入了一些新功能。v5.0 主要解決 v4.4的错误，改变对nameref解析的方法，和一系列以模糊测试发现的潜在查出范围的错误。另外5.0中在不执行字符拆解以符合Posix标准解释的情況下，在不同的上下文中，$@和$*的扩充也有许多改变，而且还解決不少极端案例以增加Posix的一致性。而本次最重要的功能更新，是增加了新的环境变量，BASH_ARGV0、EPOCHSECONDS和EPOCHREALTIME。而内建的 History 功能现在可以用来刪除历史数据的范围，并且将负的参数作为历史列表末端的偏移量。Bash 5.0还增加了一个选项，允许区域变量集成前一个作用域中，具有相同名称的变量名。还加入一个新的选项，启用后将允许 shell 只尝试 扩展开始下标（Subscripts）一次，但官方表示，这个功能在数学表达式中仍会出现使用问题。Bash 5.0现在会预设启用globasciiranges 选项，使用者可以在配置阶段將其设定为预设关闭。
官方提醒，Bash 4.4和Bash 5.0之間存在部分不兼容的更新，像是 nameref 解析方法的更新，代表着使用 namerefs 会出现不同的行为，尽管官方提到他们已经尽可能减少这种兼容性问题，但仍有部分无法避免。除此之外，现在在预设情况下，当启用扩充模式的时候， shell 才会启动配置BASH_ARGC和BASH_ARGV，官方表示，这是一个之前的设置定疏忽，在传递大量参数时，会造成效率低下的问题。
官方建议使用者可以将 Bash 连接到已安裝的 Readline 库，而非使用 lib/readline 中的版本，因为只有 Readline 8.0 以及以上版本，才能提供所有Bash 5.0需要的字符，使用早前的 Readline 库版本将无法正常运行。
升级至 Bash 5.0
检查现有的 bash 版本 bash --version，使用 brew 安装 bash brew install bash。
加入软连接
sudo mv /bin/bash /bin/bash.origin
sudo ln -s /usr/local/bin/bash /bin/bash
项目团队宣布 Bash 5.2 正式于2022年9月下旬发行，主要新特性如下：
最大的新特性是重写的命令替换解析代码，新代码递归地调用 bison 解析器。这取代了以前版本中使用的临时解析，提供更好的语法检查，可以迅速捕获语法错误。
另一个变化是改进了数组索引的解析和扩展，以及另外提供了使用内置命令中的 “@” 和 “*” 参数将键重置为给定值的能力，而不是重置整个阵列。
除此之外，还增加了一个新的设置 “patsub_replacement”，启用时，模式替换的替换字符串中的 “&” 被替换为匹配模式的字符串部分，反斜杠将转义 “&” 并插入文字 “&”。
一个新的 readline 等待时间框架，包括新的公共函数，用来设置超时，并查看在超时之前还剩多少时间。
其他变化包括：
扩展了额外进程不分叉的情况，例如使用 “$(” 构造时不再使用分叉。
提供了在编译时启用（配置 --enable-alt-array-implementation）替代数组实现的能力，该实现针对最大访问速度进行了优化，以增加内存消耗为代价。
“printf” 有一个新的格式说明符 “%Q”，类似于 "%q" ，它将任何指定的精度应用于不带引号的原始参数，然后引用并输出结果。
添加了 noexpand_translations 设置和 “configure --enable-translatable-strings” 构建选项，用来控制是否启用对 $“...” 可本地化替换的支持。
在 posix 模式下，'printf' 现在可以使用 long double 作为浮点转换说明符（如果存在），否则它必须是 double 。
项目主页：https://www.gnu.org/software/bash/