Shell 中 ()、(())、[]、{} 的用法詳解

在 Shell 腳本中，()、(())、[]、{} 是功能差異極大的符號，分別對應“子 Shell 執行”“算術計算”“條件判斷”“變量范圍界定”等核心場景。本文結合你之前關注的字符串操作和運算符，系統拆解這四類符號的用法，幫你徹底理清適用邊界，避免混淆。

一、先明確：四類符號的核心功能定位

首先用一張表區分四類符號的“本質用途”，避免從語法細節陷入混亂：

符號	核心功能	典型使用場景	依賴環境
()	啟動子 Shell 執行命令，不影響當前 Shell	臨時執行命令、隔離變量作用域	所有 Shell（bash、sh 等）
(())	算術擴展，用于數值計算和比較	整數運算、算術條件判斷（如 a > b）	Bash 專屬（不兼容 sh）
[]	條件測試（等價于 test 命令）	字符串比較、數值比較、文件屬性判斷	所有 Shell
{}	1. 變量范圍界定；2. 代碼塊（需加 ;）	明確變量邊界（如 ${var}123）、批量執行命令	所有 Shell

二、逐個拆解：用法、示例與避坑點

1. ()：子 Shell 執行，隔離環境

() 會啟動一個獨立的子 Shell 進程，在其中執行括號內的命令，特點是：

• 子 Shell 中的變量、環境變量修改不影響當前 Shell（隔離作用域）；
• 命令執行結果可通過 $() 捕獲（即“命令替換”，等價于反撇號 `）。

核心用法1：子 Shell 執行命令，隔離變量

# 當前 Shell 定義變量 a=10
a=10
echo "當前 Shell 初始 a：$a"  # 輸出：當前 Shell 初始 a：10# 用 () 啟動子 Shell，修改 a 的值
(a=20; echo "子 Shell 中 a：$a")  # 輸出：子 Shell 中 a：20# 回到當前 Shell，查看 a 的值（未被修改）
echo "當前 Shell 最終 a：$a"  # 輸出：當前 Shell 最終 a：10

避坑點：若想讓子 Shell 的變量影響當前 Shell，需用管道或重定向（如 (a=20; echo $a) > temp.txt，再從文件讀取），但直接賦值無效。

核心用法2：$() 捕獲命令輸出（命令替換）

這是 () 最常用的場景，替代反撇號 ` 實現“執行命令并獲取結果”，支持嵌套：

# 場景1：獲取當前目錄下的文件數（ls 結果通過 wc -l 統計）
file_count=$(ls -l | wc -l)
echo "當前目錄文件數：$file_count"# 場景2：嵌套命令替換（先找 python 路徑，再查看路徑屬性）
python_attr=$(ls -l $(which python))
echo "Python 命令屬性：$python_attr"

優勢：反撇號 ` 不支持嵌套（如 `ls `which python` 報錯），而 $() 完全支持，可讀性更強。

2. (())：算術擴展，專注數值計算與比較

(()) 是 Bash 專屬的“算術擴展”語法，專門處理整數運算和算術條件判斷，特點是：

• 支持所有算術運算符（+、-、*、/、% 等），無需轉義 *（區別于 expr）；
• 支持算術比較（>、<、>=、<=、==、!=）；
• 變量引用可省略 $（如 ((a + b)) 而非 (( $a + $b ))）。

核心用法1：整數計算（替代 expr）

a=23
b=24# 1. 基礎運算：直接計算并輸出
echo "a + b = $((a + b))"  # 輸出：a + b = 47
echo "a * b = $((a * b))"  # 輸出：a * b = 552（無需轉義 *）# 2. 運算結果賦值給變量
c=$((a * b + 10))  # 23*24 +10 = 552+10=562
echo "c = $c"  # 輸出：c = 562# 3. 自增/自減（類似其他編程語言）
((a++))  # a 自增 1（從23變為24）
echo "a 自增后：$a"  # 輸出：a 自增后：24

核心用法2：算術條件判斷（替代 [ ] 中的 -gt/-lt）

在 if 語句中，(()) 可直接判斷數值大小，語法比 [ ] 更簡潔（無需記 -gt/-lt 等符號）：

age=25
if ((age >= 18 && age <= 30)); thenecho "年齡在 18-30 之間（青年）"  # 輸出：年齡在 18-30 之間（青年）
fi# 對比 [ ] 的寫法（需用 -ge/-le 和 -a）
if [ $age -ge 18 -a $age -le 30 ]; thenecho "年齡在 18-30 之間（青年）"
fi

避坑點：(()) 僅支持整數，不支持小數（如 ((3.14 > 3)) 會報錯）；且不支持字符串比較（如 (( "a" == "b" )) 報錯）。

3. []：條件測試（等價于 test 命令）

[] 是 test 命令的簡寫形式，核心功能是條件測試，包括“字符串比較”“數值比較”“文件屬性判斷”三類場景，返回值為“0（成立）”或“非0（不成立）”，需結合 if/&&/|| 使用。

先明確：[] 與 test 的等價性

# 以下兩條命令完全等價（判斷文件 /etc/passwd 是否存在）
test -f /etc/passwd && echo "文件存在"
[ -f /etc/passwd ] && echo "文件存在"  # 更常用的寫法

核心用法1：數值比較（需用 -gt/-lt 等符號）

[] 中不能直接用 >/<（會被當作重定向符號），必須用專用的數值比較運算符：

運算符	含義	示例（判斷 a=23，b=24）
-eq	等于	[ $a -eq $b ] → 不成立（23≠24）
-ne	不等于	[ $a -ne $b ] → 成立（23≠24）
-gt	大于	[ $a -gt $b ] → 不成立（23<24）
-lt	小于	[ $a -lt $b ] → 成立（23<24）
-ge	大于等于	[ $a -ge $b ] → 不成立
-le	小于等于	[ $a -le $b ] → 成立

示例：

a=23
b=24
if [ $a -lt $b ]; thenecho "$a 小于 $b"  # 輸出：23 小于 24
fi

核心用法2：字符串比較

[] 中字符串比較需注意“是否加雙引號”（避免空值導致語法錯誤）：

運算符	含義	示例（str1=“abc”，str2=“abd”）
==/=	等于	[ "$str1" == "$str2" ] → 不成立
!=	不等于	[ "$str1" != "$str2" ] → 成立
-z	字符串長度為0（空）	[ -z "$str1" ] → 不成立（str1非空）
-n	字符串長度非0（非空）	[ -n "$str1" ] → 成立（str1非空）

示例：

username="admin"
# 判斷用戶名是否為 admin（加雙引號避免 username 為空時報錯）
if [ "$username" == "admin" ]; thenecho "歡迎管理員登錄"  # 輸出：歡迎管理員登錄
fi# 判斷字符串是否為空
empty_str=""
if [ -z "$empty_str" ]; thenecho "empty_str 是空字符串"  # 輸出：empty_str 是空字符串
fi

核心用法3：文件屬性判斷（常用場景）

[] 支持判斷文件是否存在、是否為目錄/普通文件等，是腳本中“文件操作前校驗”的核心語法：

運算符	含義	示例（判斷 /etc/passwd）
-f	是否為普通文件	[ -f /etc/passwd ] → 成立（是普通文件）
-d	是否為目錄	[ -d /etc/passwd ] → 不成立（非目錄）
-e	文件/目錄是否存在	[ -e /etc/passwd ] → 成立（存在）
-r	是否有讀權限	[ -r /etc/passwd ] → 成立（root有讀權限）
-w	是否有寫權限	[ -w /etc/passwd ] → 成立（root有寫權限）
-x	是否有執行權限	[ -x /etc/passwd ] → 不成立（無執行權限）

示例：

file="/etc/passwd"
if [ -f "$file" ] && [ -r "$file" ]; thenecho "$file 是普通文件且有讀權限"  # 輸出：/etc/passwd 是普通文件且有讀權限
fi

避坑點：[] 的語法嚴格性

• 括號內前后必須有空格（如 [ -f /etc/passwd ] 正確，[-f /etc/passwd] 報錯）；
• 變量必須加雙引號（如 [ "$username" == "admin" ]，避免變量為空時變成 [ == "admin" ] 語法錯誤）；
• 不能直接用 &&/||（需用 -a/-o 表示“與”/“或”，如 [ -f "$file" -a -r "$file" ]）。

4. {}：變量范圍界定 + 代碼塊

{} 在 Shell 中有兩種核心用法，需根據場景區分：

核心用法1：變量范圍界定（最常用）

當變量名后緊跟其他字符（如數字、字母）時，用 {} 明確變量邊界，避免 Shell 誤判變量名：

product="Python"
# 需求：輸出 "Python3.11"（變量 product 后緊跟 3.11）
# 錯誤：Shell 會把 $product3.11 當作一個變量（未定義，輸出空）
echo "$product3.11"  # 輸出：（空值）# 正確：用 {} 明確變量是 product，后續 3.11 是普通字符
echo "${product}3.11"  # 輸出：Python3.11

延伸：結合字符串操作（你之前關注的內容），${} 還支持“子串提取”“長度計算”：

str="this is zjl"
echo "${#str}"        # 計算長度：輸出 10
echo "${str:5:2}"     # 提取子串：從索引5開始取2個字符，輸出 "is"

核心用法2：代碼塊（批量執行命令，不啟動子 Shell）

{} 可包裹多個命令，作為“代碼塊”執行，特點是：

• 不啟動子 Shell，命令在當前 Shell 執行（變量修改會影響當前 Shell）；
• 語法嚴格：括號內最后一條命令必須加 ;，且 { 后必須有空格。

示例：

# 用 {} 執行代碼塊，修改當前 Shell 的變量
a=10
{a=20echo "代碼塊中 a：$a"  # 輸出：代碼塊中 a：20b=30  # 定義變量 b，在當前 Shell 生效
}  # 注意：若代碼塊在一行，需寫成 { a=20; echo $a; }# 回到當前 Shell，查看變量（a 和 b 都被修改/定義）
echo "當前 Shell a：$a"  # 輸出：當前 Shell a：20
echo "當前 Shell b：$b"  # 輸出：當前 Shell b：30

對比 ()：() 啟動子 Shell，變量修改不影響當前；{} 不啟動子 Shell，變量修改影響當前——這是兩者作為代碼塊的核心區別。

三、總結：四類符號的“場景選擇指南”

最后用一張表幫你快速決策“什么場景用什么符號”，避免再混淆：

需求場景	推薦符號	示例
臨時執行命令，隔離變量	()	(a=20; echo $a)（a 不影響當前 Shell）
捕獲命令輸出（命令替換）	$()	`file_count=$(ls -l
整數計算/算術比較	(())	if ((age >= 18)); then ...
條件測試（字符串/數值/文件）	[]	[ -f /etc/passwd ]、[ "$str" == "abc" ]
明確變量邊界/字符串操作	${}	${product}3.11、${#str}
批量執行命令，影響當前 Shell	{}	{ a=20; echo $a; }（a 影響當前 Shell）

掌握這四類符號后，你可以更靈活地處理 Shell 腳本中的“環境隔離”“數值計算”“條件判斷”和“變量操作”，結合之前的字符串和運算符知識，就能寫出邏輯清晰、不易出錯的腳本了。