Shell字符串处理

1. 字母与ASCII码值的转换

1.1 ASCII

ASCII 是美国对于信息交换的标准代码,使用7位二进制数来表示所有的大写和小写字母，数字0 到9、标点符号，以及在美式英语中使用的特殊控制字符。可以使用man ascii查看ASCII值列表，我们通常比较字符的大小，实际上是比对的ASCII码值。截取如下：

Oct	Dec	Hex	Char	Oct	Dec	Hex	Char
000	0	00	NUL '\0'	100	64	40	@
001	1	01	SOH （标题开始）	101	65	41	A
002	2	02	STX （本文开始）	102	66	42	B
003	3	03	ETX （本文结束）	103	67	43	C
004	4	04	EOT （传输结束）	104	68	44	D
005	5	05	ENQ （请求）	105	69	45	E
006	6	06	ACK （确认回应）	106	70	46	F
007	7	07	BEL '\a' （响铃）	107	71	47	G
010	8	08	BS '\b' （退格）	110	72	48	H
011	9	09	HT '\t' （水平定位符号）	111	73	49	I
012	10	0A	LF '\n' （换行键）	112	74	4A	J
013	11	0B	VT '\v' （垂直定位符号）	113	75	4B	K
014	12	0C	FF '\f' （换页键）	114	76	4C	L
015	13	0D	CR '\r' （Enter 键）	115	77	4D	M
016	14	0E	SO （取消变换）	116	78	4E	N
017	15	0F	SI （开始变换）	117	79	4F	O
020	16	10	DLE （跳出数据通讯）	120	80	50	P
021	17	11	DC1 （设备控制1）	121	81	51	Q
022	18	12	DC2 （设备控制2）	122	82	52	R
023	19	13	DC3 （设备控制3）	123	83	53	S
024	20	14	DC4 （设备控制4）	124	84	54	T
025	21	15	NAK （确认失败回应）	125	85	55	U
026	22	16	SYN （同步用暂停）	126	86	56	V
027	23	17	ETB （区块传输结束）	127	87	57	W
030	24	18	CAN （取消）	130	88	58	X
031	25	19	EM （连接介质中断）	131	89	59	Y
032	26	1A	SUB （替换）	132	90	5A	Z
033	27	1B	ESC （退出键）	133	91	5B	[
034	28	1C	FS （文件分区符）	134	92	5C	\
035	29	1D	GS （群组分隔符）	135	93	5D	]
036	30	1E	RS （记录分隔符）	136	94	5E	^
037	31	1F	US （单元分隔符）	137	95	5F	_
040	32	20	SPACE	140	96	60	`
041	33	21	!	141	97	61	a
042	34	22	"	142	98	62	b
043	35	23	#	143	99	63	c
044	36	24	$	144	100	64	d
045	37	25	%	145	101	65	e
046	38	26	&	146	102	66	f
047	39	27	\´	147	103	67	g
050	40	28	(	150	104	68	h
051	41	29	)	151	105	69	i
052	42	2A	*	152	106	6A	j
053	43	2B	+	153	107	6B	k
054	44	2C	,	154	108	6C	l
055	45	2D	-	155	109	6D	m
056	46	2E	.	156	110	6E	n
057	47	2F	/	157	111	6F	o
060	48	30	0	160	112	70	p
061	49	31	1	161	113	71	q
062	50	32	2	162	114	72	r
063	51	33	3	163	115	73	s
064	52	34	4	164	116	74	t
065	53	35	5	165	117	75	u
066	54	36	6	166	118	76	v
067	55	37	7	167	119	77	w
070	56	38	8	170	120	78	x
071	57	39	9	171	121	79	y
072	58	3A	:	172	122	7A	z
073	59	3B	;	173	123	7B	{
074	60	3C	<	174	124	7C	\|
075	61	3D	=	175	125	7D	}
076	62	3E	>	176	126	7E	~
077	63	3F	?	177	127	7F	DEL

1.1 字母转换为ASCII码值

方法一：printf

test@test-PC:~/share/5$ printf "%d\n" "'a"       #注意'\n'是为了换行，让结果显示易读，也可以不要。
97
test@test-PC:~/share/5$ printf "%d\n" \'a
97
test@test-PC:~/share/5$ printf "%d\n" "'\\"      #打印‘\’的ascii这里需要转义
92
test@test-PC:~/share/5$ chr='?'
test@test-PC:~/share/5$ printf "%d\n" "'${chr}"   #可以使用变量
63

方法二：od

test@test-PC:~/share/5$ printf "A"| tr -d "\n" | od -An -t dC   #因为字符串中含有换行符，要去掉，否则也会打印换行符的ascii。
   65
test@test-PC:~/share/5$ echo -n "A"| od -An -t dC  #也可以这样不要换行符          
   65
test@test-PC:~/share/5$ printf 'A'| od -An -t dC   #这样也可以
   65

1.2 ASCII码值转换为字母

方法一： awk

test@test-PC:~/work/study/shell/share/5$ echo 65| awk '{printf("%c\n", $1)}'  
A

方法二： printf

test@test-PC:~/work/study/shell/share/5$ h=$(printf "%x" 65)  #先转换为16进制值，放入变量'h'
test@test-PC:~/work/study/shell/share/5$ printf "\\x$h\n"   #16进制输出为字符显示
A
test@test-PC:~/work/study/shell/share/5$ echo -e "\x$h"  #同上
A

也可以写在一行里：

Atest@test-PC:~/share/5$ printf "\x$(printf '%x' 65)\n"  #注意，最后加\n只是为了输出可读性
A
test@test-PC:~/share/5$ printf "\\$(printf '%o' 65)\n"  
A
test@test-PC:~/share/5$

2. 进制转换

2.1 不同进制的数值赋值给变量

test@test-PC:~/share/5$ ((num=2#1010)); echo $num    #以二进制赋值给变量 
10
test@test-PC:~/share/5$ ((num=8#11)); echo $num     #以八进制赋值给变量  
9
test@test-PC:~/share/5$ ((num=011)); echo $num    #以八进制赋值给变量  
9
test@test-PC:~/share/5$ ((num=16#FF)); echo $num  #以十六进制赋值给变量  
255
test@test-PC:~/share/5$ ((num=0XFF)); echo $num   #以十六进制赋值给变量  
255

当然也可以多此一举，以十进制值同赋值给变量

test@test-PC:~/share/5$ ((num=10#25)); echo $num  
25
test@test-PC:~/share/5$ ((num=25)); echo $num   
25

2.2 不同进制转换为十进制输出

方法一： $(( expressions )) 表达式表示方法$(( BASE#NUMBER )), BASE代表进制，可为2,8,10,16进制，NUMBER以对应进制的形式显示。
注意：这里NUMBER不需要再带进制前缀，因为BASE已经指明了，如0xFF转换为十进制，只需要$((16#FF))而不能使用$((16#0xFF))。

test@test-PC:~/share/5$ num2="1010"; echo $(( 2#$num2 ))  #二进制转十进制
10
test@test-PC:~/share/5$ num8="11"; echo $(( 8#$num8 ))    #八进制转十进制
9
test@test-PC:~/share/5$ num16="FF"; echo $(( 16#$num16 ))  #十六进制转十进制
255

如果十六进制字符串前缀已经带了0X或者0x，需要先删除这两个字符。

test@test-PC:~/share/5$ num16="0XFF"; echo $(( 16#${num16:2} ))  #十六进制转十进制
255

或者

test@test-PC:~/share/5$ let num16=0xFF; echo $num16
255
test@test-PC:~share/5$ num=0xff; echo $(($num))   #默认是以十进制输出
255

方法二： bc bc进制转换需要2个内置变量,ibase和obase， ibase为输入进制，obase为输出进制,默认为十进制输出。

test@test-PC:~/share/5$ num2='1010';echo "ibase=2;$num2" | bc  #二转十
10
test@test-PC:~/share/5$ num8='11';echo "ibase=8;$num8" | bc    #八转十
9
test@test-PC:~/share/5$ num16='FF';echo "ibase=16;$num16" | bc #十六转十
255

2.3 十进制转换为不同进制输出

方法一： printf

test@test-PC:~/share/5$ num=9; printf "%o\n" $num    #输出为八进制
11
test@test-PC:~/share/5$ num=255; printf "%x\n" $num  #输出为十六进制
ff
test@test-PC:~/share/5$ num=255; printf "%X\n" $num  #大写的十六进制
FF
test@test-PC:~/share/5$ num=255; printf "0X%X\n" $num  #加0X前缀十六进制
0XFF

printf不支持直接输出十进制数据，我们可以通过其它方法实现,比如用bc。

方法二： bc

test@test-PC:~/share/5$ num=10;echo "obase=2; $num" | bc    
1010
test@test-PC:~/share/5$ num=9; echo "obase=8; $num" | bc
11
test@test-PC:~/share/5$ num=255; echo "obase=16; $num" | bc  
FF

3. 字符串与数组的转换

3.1 数组转换为字符串

在Bash中，你可以使用"${array[@]}"或"${array[*]}"来获取数组的所有元素，并使用printf或echo结合字符串连接符""将它们转换为单个字符串。

#!/bin/bash

# 声明一个数组
array=(one two three)

# 使用 printf 将数组转换为以空格分隔的字符串
string=$(printf "%s " "${array[@]}")
echo "Array as string (with spaces): $string"

# 使用 printf 将数组转换为以特定字符分隔的字符串
delimiter=,
string=$(printf "%s$delimiter" "${array[@]}")
# 移除末尾的分隔符
string=${string%,}
echo "Array as string (with commas): $string"

3.2 字符串转换为数组

要将字符串转换为数组，你可以使用内置的read命令或者直接通过赋值操作。

#!/bin/bash

# 声明一个以空格分隔的字符串
string="one two three"

# 使用内置的 read 命令将字符串转换为数组
read -ra array <<< "$string"
echo "String converted to array:"
for item in "${array[@]}"; do
  echo "$item"
done

# 或者直接赋值
array=($string)
echo "String converted to array using direct assignment:"
for item in "${array[@]}"; do
  echo "$item"
done

# 如果字符串是以逗号分隔的，可以这样做
string="one,two,three"
IFS=',' read -ra array <<< "$string"
echo "Comma-separated string converted to array:"
for item in "${array[@]}"; do
  echo "$item"
done

在上面的代码中，IFS代表内部字段分隔符（Internal Field Separator），它定义了如何分割字符串。通过设置IFS=','，我们告诉read命令使用逗号作为字段分隔符。在使用完IFS之后，最好将其重置为默认值，以避免影响脚本中其他部分的执行。

4. Bash字符串处理

声明一个字符串，并赋初值，本节对字符串的处理都是这个串作为示例。
string="https://zhidao.baidu.com"

4.1 字符串变量处理

表达式	说明
`${string}`	变量`string`的值, 与`$string`相同
`${string-DEFAULT}`	如果`string`没有被声明, 那么就以`$DEFAULT`作为其值
`${string:-DEFAULT}`	如果`string`没有被声明, 或者其值为空, 那么就以`$DEFAULT`作为其值，判断var变量是否没有定义
`${string=DEFAULT}`	如果`string`没有被声明, 那么就以`$DEFAULT`作为其值
`${string:=DEFAULT}`	如果`string`没有被声明, 或者其值为空, 那么就以`$DEFAULT`作为其值，判断var变量是否没有定义，并确保变量始终有值
`${string+OTHER}`	如果`string`声明了, 那么其值就是`$OTHER`, 否则就为`null`字符串
`${string:+OTHER}`	如果`string`被设置了, 那么其值就是`$OTHER`, 否则就为`null`字符串
`${string?ERR_MSG}`	如果string没被声明, 那么就打印`$ERR_MSG`
`${string:?ERR_MSG}`	如果string没被设置, 那么就打印`$ERR_MSG`
`${!varprefix*}`	匹配之前所有以`varprefix`开头进行声明的变量
`${!varprefix@}`	匹配之前所有以`varprefix`开头进行声明的变量

4.2 字符串长度

表达式	说明
`${#string}`	计算字符串`string`长度。

test@test-PC:~/share/5$ echo ${#string}
24

4.3 字符串截取

表达式	说明
`${string#substring}`	从变量`$string`的左侧开始, 删除最短匹配`$substring`的子串。
`${string##substring}`	从变量`$string`的左侧开始, 删除最长匹配`$substring`的子串。
`${string%substring}`	从变量`$string`的右侧开始, 删除最短匹配`$substring`的子串。
`${string%%substring}`	从变量`$string`的右侧开始, 删除最长匹配`$substring`的子串。

test@test-PC:~/share/5$ echo ${string#*.}  #从左开始，删除匹配到第1个.及其前面的子串
baidu.com
test@test-PC:~/share/5$ echo ${string##*.} #从左开始，删除匹配到最后1个.及其前面的子串
com
test@test-PC:~/share/5$ echo ${string%.*}  #从右开始，删除匹配到第1个.及其后面的子串
https://zhidao.baidu
test@test-PC:~/share/5$ echo ${string%%.*} #从右开始，删除匹配到最后1个.及其后面的子串
https://zhidao

4.4 字符串替换

表达式	说明
`${string/substring/replacement}`	使用`$replacement`, 来代替第一个匹配的`$substring`的子串。
`${string//substring/replacement}`	使用`$replacement`, 代替所有匹配的`$substring`
`${string/#substring/replacement}`	从变量`string`的右侧开始, 删除最短匹配`substring`的子串。
`${string/%substring/replacement}`	从变量`string`的右侧开始, 删除最长匹配`substring`的子串。

4.5 字符串连接

将多个字符串并排放到一起就能实现字符中的连接。

test@test-PC:~/work/study$ A='aaa'; echo "Output:$A"
Output:aaa
test@test-PC:~/work/study$ A='aaa';B='bbb'; echo $A$B
aaabbb
test@test-PC:~/work/study$ C=$A$B;echo $C
aaabbb

4.6 字符串切片操作

通过 ${变量名:起始:长度} 得到子字符串。

表达式	说明
`${string:offset}`	返回字符串变量`string`中从第`offset`个字符后面\（不包括第`offset`个字符\）的字符开始，到最后的部分。注意：`offset` 的取值在`0`到 `${#var}-1` 之间。
`${string:offset:number}`	返回字符串变量`string`中从第`offset`个字符后面\（不包括第`offset`个字符\）的字符开始，长度为`number`的部分。
`${string: -length}`	取字符串的最右侧几个字符。注意：冒号后必须有一空白字符。
`${string:offset: -length}`	从最左侧跳过`offset`字符，一直向右取到距离最右侧`lengh`个字符之前的内容。
`${string: -length:offset}`	先从最右侧向左取到`length`个字符开始，再向右取到距离最右侧offset个字符之间的内容。注意：`-length`前空格。

test@test-PC:~/work/study$ echo ${url:8}
www.debian.org
test@test-PC:~/work/study$ echo ${url:0:1}
h
test@test-PC:~/work/study$ echo ${url:1:3}
ttp
test@test-PC:~/work/study$ echo ${url:8: -4}
www.debian
test@test-PC:~/work/study$ echo ${url: -3:3}
org

4.7 字符串比较大小

字符串是按照从左向右对字母的ASCII值大小进行比较，不关心字符串的长度，比较过程中左侧同等位置的字母大者字符串为大。

表达式	说明
`=`	等于,如:`if [ "$a" = "$b" ]`
`==`	等于,如:`if [ "$a" == "$b" ],` 与`=`等价注意:`==`的功能在`[[]]`和`[]`中的行为是不同的,如下: 1 `[[ $a == z* ]]` # 如果`$a`以`"z"`开头(模式匹配)那么将为true 2 `[[ $a == "z" ]]` # 如果`$a`等于`z`(字符匹配),那么结果为true 3 `[ $a == z* ]` # 如果`$a`等于`z`(字符匹配),那么结果为true 4 `[ "$a" == "z" ]` # 如果`$a`等于`z*`(字符匹配),那么结果为true
`!=`	不等于,如:`if [ "$a" != "$b" ]`，这个操作符将在`[[]]`结构中使用模式匹配.
`<`	小于,在ASCII字母顺序下.如: `if [[ "$a" < "$b" ]]` `if [ "$a" \< "$b" ]` 在`[]`结构中`"<"`需要被转义.
`>`	大于,在ASCII字母顺序下.如: `if [[ "$a" > "$b" ]]` `if [ "$a" \> "$b" ]` 在`[]`结构中`">"`需要被转义.
`-z`	字符串为空.就是长度为0.
`-n`	字符串不为空

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#Shell字符串处理

#1. 字母与ASCII码值的转换

#1.1 ASCII

#1.1 字母转换为ASCII码值

#1.2 ASCII码值转换为字母

#2. 进制转换

#2.1 不同进制的数值赋值给变量

#2.2 不同进制转换为十进制输出

#2.3 十进制转换为不同进制输出

#3. 字符串与数组的转换

#3.1 数组转换为字符串

#3.2 字符串转换为数组

#4. Bash字符串处理

#4.1 字符串变量处理

#4.2 字符串长度

#4.3 字符串截取

#4.4 字符串替换

#4.5 字符串连接

#4.6 字符串切片操作

#4.7 字符串比较大小