Shell 變量與命令替換進階：$()、$(())、${} 完整用法指南

三大核心語法對照

${} 變量擴展進階

界定變量名稱

bak_path="/mnt/bak"
# 錯誤：系統尋找 $bak_pathbak 變量
cp /etc/passwd $bak_pathbak

# 正確：明確界定
cp /etc/passwd ${bak_path}bak
# 或
cp /etc/passwd ${bak_path}/bak

字串截取與處理

str="hello_world"

# 從索引 1 開始取 2 個字元（索引從 0 起）
echo ${str:1:2}   # 輸出 "el"

# 移除前綴（最短匹配）
echo ${str#*_}    # 輸出 "world"

# 移除前綴（最長匹配）
echo ${str##*_}   # 輸出 "world"

# 移除後綴（最短匹配）
echo ${str%_*}    # 輸出 "hello"

# 移除後綴（最長匹配）
echo ${str%%_*}   # 輸出 "hello"

# 替換（首次）
echo ${str/_/-}   # 輸出 "hello-world"

# 替換（全部）
echo ${str//_/-}  # 輸出 "hello-world"

# 預設值：變量未設定或為空時使用
echo ${undefined:-"default"}  # 輸出 "default"

# 賦值預設值
echo ${undefined:="new"}      # 設定並輸出 "new"

$( ) 命令替換實戰

捕獲命令輸出作為參數

# 終止特定進程
kill -9 $(pgrep -f tomcat)

# 動態建構檔案名
backup_file="backup_$(date +%Y%m%d_%H%M%S).tar.gz"
tar czf "$backup_file" /data

# 巢狀替換
echo "Today is $(date +%A), week $(date +%V) of $(date +%Y)"

替代反引號 ` `

# 舊寫法（不支援巢狀）
result=`grep pattern file | wc -l`

# 新寫法（支援巢狀、可讀性佳）
result=$(grep pattern file | wc -l)

$(( )) 算術運算

基本運算

echo $(( 25 * 125 ))        # 3125
echo $(( 10 + 5 * 3 ))      # 25（遵循運算子優先序）
echo $(( 2**8 ))            # 256（冪次）
echo $(( 17 % 5 ))          # 2（取餘）

變量運算（無需 $ 符號）

count=10
step=3
echo $(( count + step ))    # 13
echo $(( count++ ))         # 10（後置遞增）
echo $(( ++count ))         # 12（前置遞增）

邏輯與位元運算

# 比較運算（真=1，假=0）
echo $(( 5 > 3 ))           # 1
echo $(( 5 == 3 ))          # 0

# 位元運算
echo $(( 12 & 10 ))         # 8 (1100 & 1010 = 1000)
echo $(( 12 | 10 ))         # 14 (1100 | 1010 = 1110)
echo $(( 12 ^ 10 ))         # 6  (1100 ^ 1010 = 0110)
echo $(( ~12 ))             # -13（補數）

綜合範例：批次重命名

for f in *.jpg; do
  # 取得不含副檔名的基礎名稱
  base=${f%.jpg}
  # 取得日期字串
  date_str=$(date -r "$f" +%Y%m%d)
  # 新檔名
  mv "$f" "${date_str}_${base}.jpg"
done