Jamie-BitFlight/bash-development

Bash 開發

Bash 5.1+ 腳本開發的核心模式與最佳實務。提供現代 bash 慣用語法、錯誤處理、引數解析，以及純 bash 替代外部指令的方法。

腳本基礎

每個腳本都從必要的標頭開始：

#!/usr/bin/env bash
set -euo pipefail

set 選項說明：

• -e － 指令失敗時立即退出
• -u － 將未設定變數視為錯誤
• -o pipefail － 管線中任一指令失敗則整個管線失敗

腳本中繼資料模式

SCRIPT_NAME=$(basename "${BASH_SOURCE[0]}")
SCRIPT_DIR=$(cd "$(dirname "${BASH_SOURCE[0]}")" && pwd)
readonly SCRIPT_VERSION="1.0.0"
readonly SCRIPT_NAME SCRIPT_DIR

錯誤處理

實作基於 trap 的錯誤處理，讓腳本更穩健。

程式碼範例

引數解析

標準的引數解析模板。

程式碼範例

變數最佳做法

永遠使用大括號並引用變數：

# 正確
"${variable}"
"${array[@]}"

# 錯誤
$variable
${array[*]}  # 請使用 [@] 以正確迭代

使用 readonly 宣告常數：

readonly CONFIG_FILE="/etc/app/config"
readonly -a VALID_OPTIONS=("opt1" "opt2" "opt3")

注意： 永遠不要在來源腳本（sourced scripts）中使用 readonly，否則重新載入時會產生錯誤。

字串操作（純 Bash）

優先使用 bash 原生參數擴展，而非外部工具：

# 去除前後空白
trimmed="${string#"${string%%[![:space:]]*}"}"
trimmed="${trimmed%"${trimmed##*[![:space:]]}"}"

# 小寫/大寫（Bash 4+）
lower="${string,,}"
upper="${string^^}"

# 子字串提取
substring="${string:0:10}"      # 前 10 個字元
suffix="${string: -5}"          # 最後 5 個字元

# 取代模式
replaced="${string//old/new}"   # 全部取代
replaced="${string/old/new}"    # 取代第一個

# 去除前綴/後綴
no_prefix="${string#prefix}"    # 最短匹配
no_prefix="${string##*/}"       # 最長匹配（basename）
no_suffix="${string%suffix}"    # 最短匹配
no_suffix="${string%%/*}"       # 最長匹配

陣列操作

# 宣告
declare -a indexed_array=()
declare -A assoc_array=()

# 安全迭代（搭配 nullglob）
shopt -s nullglob
for file in *.txt; do
    process "${file}"
done
shopt -u nullglob

# 陣列長度
length="${#array[@]}"

# 附加元素
array+=("new_element")

# 使用索引迭代
for i in "${!array[@]}"; do
    printf '%d: %s\n' "${i}" "${array[i]}"
done

檔案操作

# 讀取檔案至字串
content="$(<"${file}")"

# 讀取檔案至陣列（Bash 4+）
mapfile -t lines < "${file}"

# 檢查檔案狀態
[[ -f "${file}" ]]    # 一般檔案存在
[[ -d "${dir}" ]]     # 目錄存在
[[ -r "${file}" ]]    # 可讀取
[[ -w "${file}" ]]    # 可寫入
[[ -x "${file}" ]]    # 可執行
[[ -s "${file}" ]]    # 非空

# 安全建立暫存檔
temp_file=$(mktemp)
trap 'rm -f "${temp_file}"' EXIT

條件表達式

使用 [[ ]] 進行條件判斷（bash 特有，功能更強大）：

# 字串比較
[[ "${var}" == "value" ]]       # 相等
[[ "${var}" == pattern* ]]     # Glob 匹配
[[ "${var}" =~ ^regex$ ]]      # 正規表達式匹配

# 數值比較
(( num > 10 ))                  # 算術比較
[[ "${num}" -gt 10 ]]          # 傳統語法

# 複合條件
[[ -f "${file}" && -r "${file}" ]]
[[ "${opt}" == "a" || "${opt}" == "b" ]]

工具函式

程式碼範例

效能指南

• 儘可能使用內建指令，而非外部指令
• 大量資料時使用批次操作，避免迴圈
• 使用 printf 而非 echo，以獲得更好的可移植性與控制力
• 在緊湊迴圈中避免不必要的子 shell
• 字串比較時使用 [[ ]] 而非 [ ]

其他資源

參考檔案

如需詳細模式與範例：

• bash_example_file.sh － 完整腳本模板
• bash_example_includes.bash － 可重複使用的工具函式
• bash-agent-notes.md － 情境感知審查指引
• pure-bash-bible-strings.md － 字串操作模式
• pure-bash-bible-arrays.md － 陣列操作
• pure-bash-bible-files.md － 檔案處理模式
• pure-bash-bible-variables.md － 參數擴展參考