如何扩展波浪号 ~ 作为变量的一部分？

Question

当我打开一个 bash 提示符并输入：

$ set -o xtrace
$ x='~/someDirectory'
+ x='~/someDirectory'
$ echo $x
+ echo '~/someDirectory'
~/someDirectory

我希望上面的第 5 行会出现+ echo /home/myUsername/someDirectory。有没有办法做到这一点？在我的原始 Bash 脚本中，变量 x 实际上是从输入文件中的数据填充的，通过这样的循环：

while IFS= read line
do
    params=($line)
    echo ${params[0]}
done <"./someInputFile.txt"

尽管如此，我得到了类似的结果，echo '~/someDirectory'而不是echo /home/myUsername/someDirectory.

Answer 1

的POSIX标准按照下面的顺序来进行强加字膨胀（强调的是矿）：

1. 波浪号扩展（参见波浪号扩展）、参数扩展（参见参数扩展）、命令替换（参见命令替换）和算术扩展（参见算术扩展）应从头到尾执行。请参阅令牌识别中的第 5 项。

2. 除非 IFS 为空，否则应对步骤 1 生成的字段部分执行字段拆分（参见字段拆分）。

3. 除非 set -f 有效，否则应执行路径名扩展（请参阅路径名扩展）。

4. 报价删除（参见报价删除）应始终最后执行。

这里唯一让我们感兴趣的是第一点：正如你所看到的，波浪号展开是在参数展开之前处理的：

1. shell 尝试在 上进行波浪号扩展echo $x，但找不到波浪号，因此它继续进行。
2. shell 尝试对 进行参数扩展echo $x，$x找到并扩展，命令行变为echo ~/someDirectory。
3. 处理继续，波浪号扩展已经处理，~字符保持原样。

通过在分配 时使用引号$x，您明确要求不要扩展波浪号并将其视为普通字符。经常忽略的一件事是，在 shell 命令中，您不必引用整个字符串，因此您可以在变量赋值期间进行扩展：

user@host:~$ set -o xtrace
user@host:~$ x=~/'someDirectory'
+ x=/home/user/someDirectory
user@host:~$ echo $x
+ echo /home/user/someDirectory
/home/user/someDirectory
user@host:~$

并且您也可以在echo命令行上进行扩展，只要它可以在参数扩展之前发生：

user@host:~$ x='someDirectory'
+ x=someDirectory
user@host:~$ echo ~/$x
+ echo /home/user/someDirectory
/home/user/someDirectory
user@host:~$

如果由于某种原因您确实需要在$x不扩展的情况下影响变量的波浪号，并且能够在echo命令中扩展它，则必须进行两次以强制$x发生变量的两次扩展：

user@host:~$ x='~/someDirectory'
+ x='~/someDirectory'
user@host:~$ echo "$( eval echo $x )"
++ eval echo '~/someDirectory'
+++ echo /home/user/someDirectory
+ echo /home/user/someDirectory
/home/user/someDirectory
user@host:~$ 

但是，请注意，根据您使用此类结构的上下文，它可能会产生不需要的副作用。根据经验，eval当您有其他方法时，最好避免使用任何需要的东西。

如果你想专门解决波浪号问题而不是任何其他类型的扩展，这样的结构会更安全和便携：

user@host:~$ x='~/someDirectory'
+ x='~/someDirectory'
user@host:~$ case "$x" in "~/"*)
>     x="${HOME}/${x#"~/"}"
> esac
+ case "$x" in
+ x=/home/user/someDirectory
user@host:~$ echo $x
+ echo /home/user/someDirectory
/home/user/someDirectory
user@host:~$ 

此结构明确检查前导的存在，~如果找到，则将其替换为用户主目录。

根据您的评论，x="${HOME}/${x#"~/"}"对于未在 shell 编程中使用过的人来说，这可能确实令人惊讶，但实际上与我上面引用的相同 POSIX 规则相关联。

正如 POSIX 标准所强加的，引用删除发生在最后，参数扩展发生在很早的时候。因此，${#"~"}在评估外部引号之前很远地评估和扩展。反过来，如参数扩展规则中所定义：

在需要 word 值的每种情况下（基于参数状态，如下所述），word 应进行波浪号扩展、参数扩展、命令替换和算术扩展。

因此，#必须正确引用或转义运算符的右侧以避免波浪号扩展。

因此，换一种说法，当 shell 解释器查看 时x="${HOME}/${x#"~/"}"，他会看到：

1. ${HOME}并且${x#"~/"}必须扩大。
2. ${HOME}扩展到$HOME变量的内容。
3. ${x#"~/"}触发嵌套扩展："~/"被解析，但被引用，被视为文字¹。您可以在此处使用单引号获得相同的结果。
4. ${x#"~/"}表达式本身现在被扩展，导致前缀~/从 的值中删除$x。
5. 上面的结果现在连接起来： 的扩展${HOME}，文字/，扩展${x#"~/"}。
6. 最终结果用双引号括起来，在功能上防止分词。我在这里功能说，因为这些双引号不是技术上需要（见这里和那里的实例），但作为个人风格，只要一个任务得到任何超出a=$b我通常发现有更清晰的加双引号。

顺便说一句，如果更仔细地观察case语法，您将看到"~/"*依赖于x=~/'someDirectory'我上面解释的相同概念的构造（这里再次说明，双引号和单引号可以互换使用）。

如果这些东西乍一看似乎很模糊，请不要担心（甚至可能在第二次或以后看到！）。在我看来，参数扩展和子 shell 是使用 shell 语言编程时需要掌握的最复杂的概念之一。

我知道有些人可能强烈反对，但如果你想更深入地学习 shell 编程，我鼓励你阅读高级 Bash 脚本指南：它教 Bash 脚本，所以有很多扩展和花里胡哨的-与 POSIX shell 脚本相比，口哨，但我发现它用大量实际示例编写得很好。一旦你管理好这一点，很容易在需要时限制自己使用 POSIX 功能，我个人认为直接进入 POSIX 领域对于初学者来说是一个不必要的陡峭学习曲线（将我的 POSIX 波浪号替换与@m0dular 的类似正则表达式的 Bash 进行比较相当于了解我的意思;) !)。

¹：这导致我在 Dash 中发现了一个错误，它没有在这里正确实现波浪号扩展（可使用 验证x='~/foo'; echo "${x#~/}"）。参数扩展对于用户和 shell 开发人员来说都是一个复杂的领域！

Answer 2

一种可能的答案：

eval echo "$x"

由于您正在从文件中读取输入，因此我不会这样做。

您可以搜索并替换 ~ 为 $HOME 的值，如下所示：

x='~/.config'
x="${x//\~/$HOME}"
echo "$x"

给我：

/home/adrian/.config