字符串操作

阮一峰...大约 6 分钟

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。

${#varname}

下面是一个例子。

$ myPath=/home/cam/book/long.file.name
$ echo ${#myPath}
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。

$ echo $#myvar
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。

${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。

$ count=frogfootman
$ echo ${count:4:4}
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。

# 报错
$ 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。

$ count=frogfootman
$ echo ${count:4}
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。

$ foo="This string is long."
$ echo ${foo: -5}
long.
$ echo ${foo: -5:2}
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。

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。

# 如果 pattern 匹配变量 variable 的开头，
# 删除最短匹配(非贪婪匹配)的部分，返回剩余部分
${variable#pattern}

# 如果 pattern 匹配变量 variable 的开头，
# 删除最长匹配(贪婪匹配)的部分，返回剩余部分
${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。

$ myPath=/home/cam/book/long.file.name

$ echo ${myPath#/*/}
cam/book/long.file.name

$ echo ${myPath##/*/}
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。

$ path=/home/cam/book/long.file.name

$ echo ${path##*/}
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。

$ phone="555-456-1414"
$ echo ${phone#*-}
456-1414
$ echo ${phone##*-}
1414

如果匹配不成功，则返回原始字符串。

$ phone="555-456-1414"
$ echo ${phone#444}
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。

# 模式必须出现在字符串的开头
${variable/#pattern/string}

# 示例
$ foo=JPG.JPG
$ echo ${foo/#JPG/jpg}
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。

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。

# 如果 pattern 匹配变量 variable 的结尾，
# 删除最短匹配(非贪婪匹配)的部分，返回剩余部分
${variable%pattern}

# 如果 pattern 匹配变量 variable 的结尾，
# 删除最长匹配(贪婪匹配)的部分，返回剩余部分
${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)。

$ path=/home/cam/book/long.file.name

$ echo ${path%.*}
/home/cam/book/long.file

$ echo ${path%%.*}
/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。

$ path=/home/cam/book/long.file.name

$ echo ${path%/*}
/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。

$ file=foo.png
$ echo ${file%.png}.jpg
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。

$ phone="555-456-1414"
$ echo ${phone%-*}
555-456
$ echo ${phone%%-*}
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。

# 模式必须出现在字符串的结尾
${variable/%pattern/string}

# 示例
$ foo=JPG.JPG
$ echo ${foo/%JPG/jpg}
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。

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。

# 如果 pattern 匹配变量 variable 的一部分，
# 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
${variable/pattern/string}

# 如果 pattern 匹配变量 variable 的一部分，
# 最长匹配(贪婪匹配)的那部分被 string 替换，所有匹配都替换
${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。

$ path=/home/cam/foo/foo.name

$ echo ${path/foo/bar}
/home/cam/bar/foo.name

$ echo ${path//foo/bar}
/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。

$ echo -e ${PATH//:/'\n'}
/usr/local/bin
/usr/bin
/bin
...

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。

$ phone="555-456-1414"
$ echo ${phone/5?4/-}
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。

$ path=/home/cam/foo/foo.name

$ echo ${path/.*/}
/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。

# 模式必须出现在字符串的开头
${variable/#pattern/string}

# 模式必须出现在字符串的结尾
${variable/%pattern/string}

改变大小写

下面的语法可以改变变量的大小写。

# 转为大写
${varname^^}

# 转为小写
${varname,,}