Bash 脚本是一种强大的工具，广泛用于自动化任务和处理系统管理操作。数组作为 Bash 脚本中的重要数据结构，能够帮助开发人员高效地管理和操作多个值。本文将详细介绍 Bash 数组的创建、访问、修改和常见操作技巧，帮助你在脚本编写中更加得心应手。
1. Bash 数组的基本概念
在 Bash 中，数组是存储多个值的容器，可以通过索引来访问数组元素。与其他编程语言不同，Bash 中的数组可以存储任何类型的值，甚至是空值或不连续的索引。
1.1 创建数组
Bash 中创建数组有两种方式：直接赋值和通过索引赋值。
直接赋值（推荐）
# 创建一个简单的数组
fruits=("apple" "banana" "cherry")
这里，fruits 数组包含了三个元素：apple、banana 和 cherry。
通过索引赋值
# 使用索引逐一赋值
fruits[0]="apple"
fruits[1]="banana"
fruits[2]="cherry"
这种方式可以手动指定数组的索引，Bash 会自动根据索引的位置赋值。
2. 访问数组元素
2.1 访问单个元素
要访问数组中的单个元素，可以使用以下语法：
echo ${fruits[0]} # 输出 apple
这里，[0] 表示访问数组 fruits 的第一个元素。注意，数组的索引是从 0 开始的。
2.2 访问所有元素
你可以通过 ${array[@]} 或 ${array[*]} 来访问数组的所有元素：
# 使用 @ 或 * 获取数组的所有元素
echo ${fruits[@]} # 输出 apple banana cherry
echo ${fruits[*]} # 输出 apple banana cherry
尽管 @ 和 * 看起来很相似，但它们在某些场合有微妙的不同。@ 会将数组元素逐个作为独立的参数处理，而 * 会将整个数组视为一个单独的字符串。
2.3 获取数组长度
要获取数组中元素的个数，可以使用 ${#array[@]} 或 ${#array[*]}：
echo ${#fruits[@]} # 输出 3
此语法返回数组中元素的个数。
3. 修改数组元素
3.1 修改指定索引的元素
要修改数组中的元素，可以直接通过索引来进行赋值：
fruits[1]="orange" # 将第二个元素改为 orange
echo ${fruits[@]} # 输出 apple orange cherry
3.2 添加新元素
如果索引超出了数组的当前范围，Bash 会自动添加新元素。例如：
fruits[3]="grape" # 添加新元素
echo ${fruits[@]} # 输出 apple orange cherry grape
3.3 用索引修改或添加多个元素
你还可以一次性修改或添加多个元素：
fruits=("apple" "banana" "cherry")
fruits[2]="kiwi" # 修改数组的第三个元素为 kiwi
fruits+=("grape") # 添加新元素 grape
echo ${fruits[@]} # 输出 apple banana kiwi grape
4. 删除数组元素
Bash 提供了 unset 命令来删除数组中的元素：
unset fruits[1] # 删除第二个元素（banana）
echo ${fruits[@]} # 输出 apple kiwi grape
4.1 删除整个数组
要删除整个数组，可以使用：
unset fruits # 删除整个数组
5. 遍历数组
遍历数组是处理数组元素的常见操作。在 Bash 中，你可以使用 for 循环来遍历数组。
5.1 使用 for 循环遍历数组元素
for fruit in "${fruits[@]}"; do
echo $fruit
done
这段代码会依次输出 apple、kiwi 和 grape。
5.2 使用索引遍历数组
你还可以通过索引遍历数组：
for i in "${!fruits[@]}"; do
echo "Index $i: ${fruits[$i]}"
done
这段代码会输出：
Index 0: apple
Index 1: kiwi
Index 2: grape
5.3 使用 while 循环遍历数组
i=0
while [ $i -lt ${#fruits[@]} ]; do
echo ${fruits[$i]}
((i++))
done
6. 数组的切片
Bash 中的数组支持切片操作，你可以通过指定起始位置和长度来获取数组的部分元素。
fruits=("apple" "banana" "cherry" "date" "elderberry")
echo ${fruits[@]:1:3} # 输出 banana cherry date
这里，:1:3 表示从索引 1 开始，提取 3 个元素。
7. 数组的排序
Bash 没有直接的数组排序功能，但可以通过管道与 sort 命令结合使用。
fruits=("banana" "cherry" "apple" "elderberry" "date")
sorted=($(for i in "${fruits[@]}"; do echo $i; done | sort))
echo ${sorted[@]} # 输出 apple banana cherry date elderberry
8. 合并数组
可以通过将两个数组合并来扩展现有数组：
fruits1=("apple" "banana")
fruits2=("cherry" "date")
combined=("${fruits1[@]}" "${fruits2[@]}")
echo ${combined[@]} # 输出 apple banana cherry date
9. 创建自定义字符集的随机数组
Bash 数组可以非常方便地生成随机字符或密码。例如：
# 生成一个包含数字、字母和特殊字符的随机密码
characters=(`echo {a..z} {A..Z} {0..9} "!@#$%"`)
password=""
for i in {1..12}; do
password+="${characters[$RANDOM % ${#characters[@]}]}"
done
echo $password # 输出一个随机密码
10. 高级数组操作
10.1 数组索引不连续
Bash 数组的索引可以是不连续的。例如：
fruits=([0]="apple" [5]="banana" [100]="cherry")
echo ${fruits[5]} # 输出 banana
10.2 数组中包含空值
你可以将空值存储在数组中：
fruits=("apple" "" "banana")
echo ${fruits[1]} # 输出空值
10.3 数组的去重
通过管道和 sort -u，你可以对数组进行去重操作：
fruits=("apple" "banana" "apple" "kiwi" "banana")
unique=($(echo "${fruits[@]}" | tr ' ' '\n' | sort -u | tr '\n' ' '))
echo ${unique[@]} # 输出 apple banana kiwi
小结
Bash 数组为我们提供了一个强大的工具来存储和操作多个值。通过掌握数组的创建、访问、修改、遍历以及常见的操作技巧，我们可以更加高效地处理数据。无论是在脚本自动化、日志处理、文件管理等场景中，数组都能发挥重要作用。通过不断实践和探索，你将能够更加灵活地使用 Bash 数组解决各种问题。