双方括号[[]]比Bash中的单方括号[]更好吗？

Question

最近在一次代码审查中,一位同事声称该[[ ]]构造比[ ]在类似的构造中更受欢迎

if [ "`id -nu`" = "$someuser" ] ; then 
     echo "I love you madly, $someuser"
fi

他无法提供理由.有吗？

Answer 1

[[意外较少,通常使用起来更安全.但它不可移植 - POSIX没有指定它做什么,只有一些shell支持它(除了bash,我听说ksh也支持它).例如,你可以做到

[[ -e $b ]]

测试文件是否存在.但是[,你必须引用$b,因为它分裂了参数并扩展了类似的东西"a*"([[从字面上理解).这也与如何[成为一个外部程序并通常像其他程序一样接收它的参数(尽管它也可以是内置程序,但它仍然没有这种特殊处理).

[[还有一些其他很好的功能,比如正则表达式匹配=~以及类似C语言的运算符.这是一个很好的页面:测试[和[[？之间的区别是什么？和Bash测试

Answer 2

行为差异

关于Bash 4.3.11的一些区别:

• POSIX vs Bash扩展:

  • [ 是POSIX
  • [[是一个Bash扩展¹记录在:https://www.gnu.org/software/bash/manual/bash.html#Conditional-Constructs

• 常规命令vs魔法

  • [ 只是一个带有奇怪名称的常规命令.

    ]只是一个参数,[可以防止使用更多的参数.

    Ubuntu 16.04实际上有一个/usr/bin/[coreutils提供的可执行文件,但bash内置版本优先.

    Bash解析命令的方式没有任何改变.

    具体地讲,<是重定向,&&以及||连接多个命令,( )生成子shell除非逃脱\,和字膨胀发生如常.

  • [[ X ]]是一个X神奇地解析的单一构造.<,&&,||并()经特殊处理,以及分词规则是不同的.

    还有其他差异,如=和=~.

    在Bashese:[是一个内置命令,[[是一个关键字:https://askubuntu.com/questions/445749/whats-the-difference-between-shell-builtin-and-shell-keyword

• <

  • [[ a < b ]]:词典比较
  • [ a \< b ]:与上面相同.\需要或者像任何其他命令一样重定向.Bash扩展.
  • expr a \< b > /dev/null:POSIX等效²,请参阅:如何在Bash中测试字典小于或等于的字典？

• && 和 ||

  • [[ a = a && b = b ]]:真实,逻辑和
  • [ a = a && b = b ]:语法错误,&&解析为AND命令分隔符cmd1 && cmd2
  • [ a = a -a b = b ]:等效,但由POSIX³弃用
  • [ a = a ] && [ b = b ]:POSIX和可靠的等价物

• (

  • [[ (a = a || a = b) && a = b ]]:假的
  • [ ( a = a ) ]:语法错误,()被解释为子shell
  • [ \( a = a -o a = b \) -a a = b ]:等价,但()POSIX弃用
  • { [ a = a ] || [ a = b ]; } && [ a = b ]POSIX等价⁵

• 扩展时的单词拆分和文件名生成(split + glob)

  • x='a b'; [[ $x = 'a b' ]]:是的,不需要报价
  • x='a b'; [ $x = 'a b' ]:语法错误,扩展为 [ a b = 'a b' ]
  • x='*'; [ $x = 'a b' ]:如果当前目录中有多个文件,则出现语法错误.
  • x='a b'; [ "$x" = 'a b' ]:POSIX等价物

• =

  • [[ ab = a? ]]:true,因为它确实模式匹配(* ? [很神奇).不会将glob扩展为当前目录中的文件.
  • [ ab = a? ]:a?glob扩展.因此可能是真或假,具体取决于当前目录中的文件.
  • [ ab = a\? ]:false,不是glob扩展
  • =而==在双方的同[和[[,不过==是一个bash扩展.
  • case ab in (a?) echo match; esac:POSIX等价物
  • [[ ab =~ 'ab?' ]]:假⁴,失去魔力''
  • [[ ab? =~ 'ab?' ]]:是的

• =~

  • [[ ab =~ ab? ]]:true,POSIX 扩展正则表达式匹配,?不进行glob扩展
  • [ a =~ a ]:语法错误.没有bash等价物.
  • printf 'ab\n' | grep -Eq 'ab?':POSIX等价物(仅限单行数据)
  • awk 'BEGIN{exit !(ARGV[1] ~ ARGV[2])}' ab 'ab?':POSIX等价物.

建议:始终使用[].

对于[[ ]]我见过的每个构造,都有POSIX等价物.

如果您使用[[ ]]:

• 失去便携性
• 强迫读者学习另一个bash扩展的复杂性.[它只是一个带有奇怪名称的常规命令,不涉及特殊的语义.

^{¹灵感来自[[...]]Korn shell中的等效构造}

^{²但是对于某些值a或b(例如+或index)失败,并进行数字比较,如果a它b看起来像十进制整数.expr "x$a" '<' "x$b"适用于两者.}

^{³并且也失败了某些a或b类似的值!或(.}

^{4在bash 3.2及以上版本中提供与bash 3.1的兼容性未启用(如同BASH_COMPAT=3.1)}

^{5尽管分组(这里与{...;}命令组,而不是(...)这将运行一个不必要的子shell)不是必要的,因为||和&&壳运营商(而不是在||与&& [[...]]运营商或-o/ -a [经营者)具有相同的优先级.所以[ a = a ] || [ a = b ] && [ a = b ]相同.}

Answer 3

[[ ]]有更多功能 - 我建议您查看Advanced Bash脚本编写指南以获取更多信息,特别是第7章中的扩展测试命令部分.测试.

顺便提一下,正如指南中所述,[[ ]]是在ksh88(1988年版的Korn shell)中引入的.

Answer 4

从哪个比较,测试,支架或双支架,是最快的？(http://bashcurescancer.com)

双括号是一个"复合命令",其中test和单个括号是shell内置命令(实际上是相同的命令).因此,单支架和双支架执行不同的代码.

测试和单个括号是最便携的,因为它们作为单独和外部命令存在.但是,如果您使用任何远程现代版本的BASH,则支持双支架.

Answer 5

在标题中明确包含“in Bash”的标记为“bash”的问题中，我对所有说您应该避免的答复感到有些惊讶[[……]]因为它仅适用于 bash！

确实，可移植性是主要的反对意见：如果您想编写一个在 Bourne 兼容的 shell 中工作的 shell 脚本，即使它们不是 bash，您应该避免[[... ]]。（如果你想在更严格的 POSIX shell 中测试你的 shell 脚本，我建议dash；虽然它是一个不完整的 POSIX 实现，因为它缺乏标准所需的国际化支持，它也缺乏对发现的许多非 POSIX 结构的支持在 bash、ksh、zsh 等中）

我看到的另一个反对意见至少适用于 bash 的假设：[[...]]有自己的特殊规则，您必须学习，而[...]就像另一个命令一样。这又是真的（桑蒂利先生带来了显示所有差异的收据），但差异是好是坏是相当主观的。我个人觉得它释放的双支架结构让我用(...)进行分组，&&并||为布尔逻辑，<并>进行比较，并且不带引号的参数扩展。这就像它自己的封闭小世界，在那里表达式更像是在传统的非命令外壳编程语言中的工作方式。

我还没有看到提到的一点是，这种行为[[......]]是的算术扩展结构的完全一致$((...... ))，这是由POSIX规定，也允许不带引号的括号和布尔和不平等运营商（其中这里执行数字而不是词法比较）。本质上，任何时候您看到双括号字符时，您都会获得相同的引号屏蔽效果。

（Bash 及其现代亲属也使用((...——))没有前导$——作为 C 风格的for循环头或执行算术运算的环境；这两种语法都不是 POSIX 的一部分。）

所以有一些很好的理由更喜欢[[... ]]; 还有一些理由可以避免它，这可能适用于您的环境，也可能不适用。至于你的同事，“我们的风格指南这么说”是一个有效的理由，就目前而言，但我也会从了解风格指南为什么推荐它的人那里寻找背景故事。

Answer 6

如果您想遵循Google 的风格指南：

测试，[和[[

[[ ... ]]减少错误，因为在[[和之间没有发生路径名扩展或分词]]，并[[ ... ]]允许正则表达式匹配[ ... ]没有的地方。

# This ensures the string on the left is made up of characters in the
# alnum character class followed by the string name.
# Note that the RHS should not be quoted here.
# For the gory details, see
# E14 at https://tiswww.case.edu/php/chet/bash/FAQ
if [[ "filename" =~ ^[[:alnum:]]+name ]]; then
  echo "Match"
fi

# This matches the exact pattern "f*" (Does not match in this case)
if [[ "filename" == "f*" ]]; then
  echo "Match"
fi

# This gives a "too many arguments" error as f* is expanded to the
# contents of the current directory
if [ "filename" == f* ]; then
  echo "Match"
fi

Answer 7

无法使用的典型情况[[是在 autotools configure.ac 脚本中。括号具有特殊且不同的含义，因此您必须使用ortest来代替-- 请注意， test 和是同一个程序。[[[[

Answer 8

一位同事最近在代码审查中声称该[[ ]]构造优于[ ]
......
他无法提供理由。有吗？

是的，速度和效率。

我在这里没有看到“速度”这个词，但由于它[[ ]]是 Bash 内置语法，因此不需要生成新进程。[另一方面，是test命令，运行它会生成一个新进程。因此，[[ ]]应该比语法更快，因为它可以避免每次遇到 a 时生成一个新进程。[ ]test[

是什么让我认为[产生了一个新进程，而不是 Bash 内置的？
好吧，当我运行时which [它告诉我它位于/usr/bin/[. 请注意，这]只是命令的最后一个参数[。

另外，我认为更喜欢它的第二个原因[[ ]]是它的功能更丰富。它支持更多“C 风格”和现代语法。

传统上我更喜欢[ ]over[[ ]]因为它更便携，但最近我想我可能会改用[[ ]]over[ ]因为它更快，而且我写了很多 Bash。

速度测试结果（越低越好）

这是我超过 200 万次迭代的结果：[[ ]]比快1.42 倍[ ]：

正在测试的代码非常简单：

if [ "$word1" = "$word2" ]; then
    echo "true"
fi

与

if [[ "$word1" == "$word2" ]]; then
    echo "true"
fi

其中word1和word2只是以下常量，因此echo "true" 从未运行：

word1="true"
word2="false"

如果您想自己运行测试，代码如下。我已将一个相当复杂的 Python 程序作为定界符字符串嵌入到 Bash 脚本中来进行绘图。

如果将比较字符串常量更改为以下内容：

word1="truetruetruetruetruetruetruetruetruetruetruetruetruetruetruetruetru"
word2="truetruetruetruetruetruetruetruetruetruetruetruetruetruetruetruetrufalse"

...然后您将得到以下结果，其中 Bash 内置 ( [[ ]]) 仅比命令 ( ) 快1.22 倍：test[ ]

在第一种情况下，字符串仅在 1 个字符后不同，因此比较可以立即结束。在后一种情况下，字符串在 67 个字符后有所不同，因此比较需要更长的时间才能识别字符串的不同。我怀疑字符串越长，速度差异越小，因为大部分时间差最初是生成新[进程所需的时间，但随着字符串匹配的时间更长，进程生成时间的影响就不那么重要了。无论如何，这就是我的怀疑。

speed_tests__comparison_with_test_cmd_vs_double_square_bracket_bash_builtin.sh来自我的eRCaGuy_hello_world存储库：

#!/usr/bin/env bash

# This file is part of eRCaGuy_hello_world: https://github.com/ElectricRCAircraftGuy/eRCaGuy_hello_world

# ==============================================================================
# Python plotting program
# - is a Bash heredoc
# References:
# 1. My `plot_data()` function here:
#    https://github.com/ElectricRCAircraftGuy/eRCaGuy_hello_world/blob/master/python/pandas_dataframe_iteration_vs_vectorization_vs_list_comprehension_speed_tests.py
# 1. See my answer here: https://stackoverflow.com/a/77270285/4561887
# ==============================================================================
python_plotting_program=$(cat <<'PROGRAM_END'

# 3rd-party imports
import matplotlib.pyplot as plt
import pandas as pd

# standard imports
import os
import sys

assert sys.argv[0] == "-c"
# print(f"sys.argv = {sys.argv}")  # debugging

# Get the command-line arguments
FULL_PATH_TO_SCRIPT = sys.argv[1]
NUM_ITERATIONS = int(sys.argv[2])
single_bracket_sec = float(sys.argv[3])
double_bracket_sec = float(sys.argv[4])

# Obtain paths to help save the plot later.
# See my answer: https://stackoverflow.com/a/74800814/4561887
SCRIPT_DIRECTORY = str(os.path.dirname(FULL_PATH_TO_SCRIPT))
FILENAME = str(os.path.basename(FULL_PATH_TO_SCRIPT))
FILENAME_NO_EXTENSION = os.path.splitext(FILENAME)[0]

# place into lists
labels = ['`[ ]` `test` func', '`[[ ]]` Bash built-in']
data = [single_bracket_sec, double_bracket_sec]

# place into a Pandas dataframe for easy manipulation and plotting
df = pd.DataFrame({'test_type': labels, 'time_sec': data})
df = df.sort_values(by="time_sec", axis='rows', ascending=False)
df = df.reset_index(drop=True)

# plot the data
fig = plt.figure()
plt.bar(labels, data)
plt.title(f"Speed Test: `[ ]` vs `[[ ]]` over {NUM_ITERATIONS:,} iterations")
plt.xlabel('Test Type', labelpad=8)  # use `labelpad` to lower the label
plt.ylabel('Time (sec)')

# Prepare to add text labels to each bar
df["text_x"] = df.index # use the indices as the x-positions
df["text_y"] = df["time_sec"] + 0.06*df["time_sec"].max()
df["time_multiplier"] = df["time_sec"] / df["time_sec"].min()
df["text_label"] = (df["time_sec"].map("{:.4f} sec\n".format) +
                    df["time_multiplier"].map("{:.2f}x".format))

# Use a list comprehension to actually call `plt.text()` to **automatically add
# a plot label** for each row in the dataframe
[
    plt.text(
        text_x,
        text_y,
        text_label,
        horizontalalignment='center',
        verticalalignment='center'
    ) for text_x, text_y, text_label
    in zip(
        df["text_x"],
        df["text_y"],
        df["text_label"]
    )
]

# add 10% to the top of the y-axis to leave space for labels
ymin, ymax = plt.ylim()
plt.ylim(ymin, ymax*1.1)

plt.savefig(f"{SCRIPT_DIRECTORY}/{FILENAME_NO_EXTENSION}.svg")
plt.savefig(f"{SCRIPT_DIRECTORY}/{FILENAME_NO_EXTENSION}.png")

plt.show()

PROGRAM_END
)

# ==============================================================================
# Bash speed test program
# ==============================================================================

# See my answer: https://stackoverflow.com/a/60157372/4561887
FULL_PATH_TO_SCRIPT="$(realpath "${BASH_SOURCE[-1]}")"

NUM_ITERATIONS="2000000" # 2 million
# NUM_ITERATIONS="1000000" # 1 million
# NUM_ITERATIONS="10000" # 10k

word1="true"
word2="false"

# Get an absolute timestamp in floating point seconds.
# From:
# https://github.com/ElectricRCAircraftGuy/eRCaGuy_hello_world/blob/master/bash/timestamp_lib_WIP.sh
seconds_float() {
    time_sec="$(date +"%s.%N")"
    echo "$time_sec"
}

single_bracket() {
    for i in $(seq 1 "$NUM_ITERATIONS"); do
        if [ "$word1" = "$word2" ]; then
            echo "true"
        fi
    done
}

double_bracket() {
    for i in $(seq 1 "$NUM_ITERATIONS"); do
        if [[ "$word1" == "$word2" ]]; then
            echo "true"
        fi
    done
}

run_and_time_function() {
    # the 1st arg is the function to run
    func_to_time="$1"

    # NB: the "information" type prints will go to stderr so they don't
    # interfere with the actual timing results printed to stdout.

    echo -e "== $func_to_time time test start... ==" >&2  # to stderr
    time_start="$(seconds_float)"

    $func_to_time

    time_end="$(seconds_float)"
    elapsed_time="$(bc <<< "scale=20; $time_end - $time_start")"
    echo "== $func_to_time time test end. ==" >&2  # to stderr
    echo "$elapsed_time"  # to stdout
}

main() {
    echo "Running speed tests over $NUM_ITERATIONS iterations."

    single_bracket_time_sec="$(run_and_time_function "single_bracket")"
    double_bracket_time_sec="$(run_and_time_function "double_bracket")"

    echo "single_bracket_time_sec = $single_bracket_time_sec"
    echo "double_bracket_time_sec = $double_bracket_time_sec"

    # echo "Plotting the results in Python..."
    python3 -c "$python_plotting_program" \
        "$FULL_PATH_TO_SCRIPT" \
        "$NUM_ITERATIONS" \
        "$single_bracket_time_sec" \
        "$double_bracket_time_sec"
}

# Determine if the script is being sourced or executed (run).
# See:
# 1. "eRCaGuy_hello_world/bash/if__name__==__main___check_if_sourced_or_executed_best.sh"
# 1. My answer: https://stackoverflow.com/a/70662116/4561887
if [ "${BASH_SOURCE[0]}" = "$0" ]; then
    # This script is being run.
    __name__="__main__"
else
    # This script is being sourced.
    __name__="__source__"
fi

# Only run `main` if this script is being **run**, NOT sourced (imported).
# - See my answer: https://stackoverflow.com/a/70662116/4561887
if [ "$__name__" = "__main__" ]; then
    main "$@"
fi

示例运行和输出：

eRCaGuy_hello_world$ bash/speed_tests__comparison_with_test_cmd_vs_double_square_bracket_bash_builtin.sh
Running speed tests over 2000000 iterations.
== single_bracket time test start... ==
== single_bracket time test end. ==
== double_bracket time test start... ==
== double_bracket time test end. ==
single_bracket_time_sec = 5.990248014
double_bracket_time_sec = 4.230342635

参考

1. 我的plot_data()函数在这里，了解如何使用条形图上方的复杂文本制作条形图：https://github.com/ElectricRCAircraftGuy/eRCaGuy_hello_world/blob/master/python/pandas_dataframe_iteration_vs_vectorization_vs_list_compressive_speed_tests.py
   1. 我用这段代码回答：How to iterate over rows in a DataFrame in Pandas
2. 我的回答：如何获取当前正在执行的python文件的路径和名称？
3. 我的答案：如何获取正在运行或来源的任何脚本的完整文件路径、完整目录和基本文件名...
4. 我的 Bash 库：获取以浮点秒为单位的绝对时间戳：https://github.com/ElectricRCAircraftGuy/eRCaGuy_hello_world/blob/master/bash/timestamp_lib_WIP.sh
5. 如何制作定界文档：https://linuxize.com/post/bash-heredoc/

也可以看看

1. 这个答案链接到另一个超级简单的速度测试