bash - 为什么要以间接方式在sh脚本中测试是否相等？

Question

我经常在sh脚本中看到这个结构：

if [ "z$x" = z ]; then echo x is empty; fi

为什么他们不这样写呢？

if [ "$x" = "" ]; then echo x is empty; fi

Answer 1

TL；DR short answer博士
在这个结构中：

if [ "z$x" = z ]; then echo x is empty; fi

z是对$x的有趣内容和许多其他问题的防范。
如果你写的时候没有z：

if [ "$x" = "" ]; then echo x is empty; fi

$x包含字符串-x您将得到：

if [ "-x" = "" ]; then echo x is empty; fi

这就把[的一些旧实现搞混了。
如果您进一步省略$x周围的引号，并且$x包含字符串-f foo -o x，您将得到：

if [ -f foo -o x = "" ]; then echo x is empty; fi

现在它检查完全不同的东西。
详解
中的z

if [ "z$x" = z ]; then echo x is empty; fi

被称为守卫。
为了解释为什么需要保护，我首先要解释bash conditionalif的语法。必须理解[不是语法的一部分。这是命令。它是test命令的别名。在大多数当前的shell中，它是一个内置命令。
if的语法规则大致如下：

if command; then morecommands; else evenmorecommands; fi

（可选择else部分）
command可以是任何命令。任何命令。bash遇到if时所做的大致如下：
执行command。
检查< > >退出状态。
如果退出状态为“cc>”，则执行command。如果退出状态为其他状态，则存在0部分，则执行morecommands。
我们试试看：

$ if true; then echo yay; else echo boo; fi
yay
$ if wat; then echo yay; else echo boo; fi
bash: wat: command not found
boo
$ if echo foo; then echo yay; else echo boo; fi
foo
yay
$ if cat foo; then echo yay; else echo boo; fi
cat: foo: No such file or directory
boo

让我们试试else命令：

$ if test z = z; then echo yay; else echo boo; fi
yay

以及别名：

$ if [ z = z ]; then echo yay; else echo boo; fi
yay

你看evenmorecommands不是语法的一部分。只是命令而已。
注意，这里的test没有特殊含义。只是一根绳子。
让我们在[之外尝试[命令：

$ [ z = z ]

什么都没发生？它返回一个退出状态。您可以用“cc>”检查退出状态。

$ [ z = z ]
$ echo $?
0

让我们试试不相等的字符串：

$ [ z = x ]
$ echo $?
1

因为z是一个命令，它与其他任何命令一样接受参数。事实上，closing[也是一个参数，必须是最后一个参数。如果缺少该命令，则会抱怨：

$ [ z = z
bash: [: missing `]'

巴什抱怨是误导。实际上，内置命令if会产生抱怨。当我们调用系统时，我们可以更清楚地看到是谁在抱怨：

$ /usr/bin/[ z = z
/usr/bin/[: missing `]'

有趣的是，系统并不总是坚持关闭：

$ /usr/bin/[ --version
[ (GNU coreutils) 7.4
...

在关闭echo $?之前需要一个空格，否则它将不会被识别为参数：

$ [ z = z]
bash: [: missing `]'

您还需要在[后面加一个空格，否则bash会认为您想执行另一个命令：

$ [z = z]
bash: [z: command not found

当您使用]时，这一点更为明显：

$ testz = z
bash: testz: command not found

记住[只是[的另一个名称。
[不仅仅是比较字符串。它可以比较数字：

$ [ 1 -eq 1 ]
$ [ 42 -gt 0 ]

它还可以检查文件或目录的存在：

$ [ -f filename ]
$ [ -d dirname ]

有关]（或]）功能的更多信息，请参见[或test。[将显示系统命令的文档。test将显示bash内置命令的文档。
既然我已经讲到了基础，我可以回答你的问题：
为什么人们会这样写：

if [ "z$x" = z ]; then echo x is empty; fi

而不是这个：

if [ "$x" = "" ]; then echo x is empty; fi

为了简洁起见，我将去掉[，因为这只是关于help [。
此结构中的man [：

[ "z$x" = z ]

是针对[的有趣内容与test的旧实现相结合的一种保护，和/或是针对诸如忘记引用man之类的人为错误的保护。
当help有像if这样有趣的内容时会发生什么？
这个

[ "$x" = "" ]

会变成

[ "-f" = "" ]

当第一个参数以[开头时，z的一些旧实现将变得混乱。$x将确保无论[的内容如何，第一个参数都不会以$x开头。

[ "z$x" = "z" ]

会变成

[ "z-f" = "z" ]

当您忘记引用$x时会发生什么？像-f这样有趣的内容可以改变整个测试的意义。

[ $x = "" ]

会变成

[ -f foo -o x = "" ]

该测试现在正在检查文件FO是否存在，然后检查是否逻辑或是否[是空字符串。最糟糕的是，你甚至没有注意到，因为没有错误消息，只有退出状态。如果-来自用户输入，这甚至可以用于恶意攻击。
带防护罩z

[ z$x = z ]

会变成

[ z-f foo -o x = z ]

至少现在您将收到一条错误消息：

$ [ z-f foo -o x = z ]; echo $?
bash: [: too many arguments

保护也有助于防止未定义变量而不是空字符串的情况。一些旧的shell对于未定义的变量和空字符串有不同的行为。在现代shell中，未定义的大多数行为类似于空字符串。引用-有助于使未定义的大小写的行为更像空字符串大小写。保护$x更有用，因为它还可以防止上述所有其他问题。
注意引用：

$ x=""
$ [ "$x" = "" ]; echo $?
0
$ unset x
$ [ "$x" = "" ]; echo $?
0

未引用：

$ x=""
$ [ $x = "" ]; echo $?
bash: [: =: unary operator expected
2
$ unset x
$ [ $x = "" ]; echo $?
bash: [: =: unary operator expected
2

未引用警卫：

$ x=""
$ [ z$x = z ]; echo $?
0
$ unset x
$ [ z$x = z ]; echo $?
0

保护装置将防止所有这些可能的错误。$x的有趣内容，-f foo -o x的旧实现，忘记引用x或未定义$x。保护z要么做正确的事情，要么发出错误消息。
现代的$x实现修复了许多问题，现代的shell为其他情况提供了解决方案，但它们也有自己的陷阱。保护$x是不必要的，但它使编写简单的无错误测试变得更加简单。
另见：
bash pitfalls about quoting in tests
bash FAQ more details about test
more about test
more about quoting
"test" operator robustness in various shells