偶然發現這個zsh和bash的介紹文章，作者講的很基礎細節，轉載記錄學習下，也有很多其他好文章，向作者取經學習。

轉載於：破冰 https://www.xshell.net/thinking/1513.html

坑很深。

已經有不少人寫過類似“為什麼Zsh比Bash好”“為什麼Zsh比* shell好”的文章了，講解如何配置Zsh或折騰各種oh-my-zsh主題的教程也是一搜一大籮，但是卻極少看到Zsh和Bash這兩個Shell作為指令碼語言時的具體差異比較。那麼，這裡就是一篇，從語言特性的角度上簡單整理了兩者一些細微的不相容之處，供編寫可移植Shell指令碼時參考。（僅僅是從我自己過去的經驗教訓中總結出來的，所以應該也是不完全的。）

開始之前：理解Zsh的模擬模式（emulation mode）

一種流行的說法是，Zsh是與Bash相容的。這種說法既對，也不對，因為Zsh本身作為一種指令碼語言，是與Bash不相容的。符合Bash規範的指令碼無法保證被Zsh直譯器正確執行。但是，Zsh實現中包含了一個屌炸天的模擬模式（emulation mode），支援對兩種主流的Bourne衍生版shell（bash、ksh）和C shell的模擬（csh的支援並不完整）。在Bash的模擬模式下，可以使用與Bash相同的語法和命令集合，從而達到近乎完全相容的目的。為了啟用對Bash的模擬，需要顯式執行：

$ emulate bash 
 

等效於：

$ emulate sh 

Zsh是不會根據檔案開頭的shebang（如#!/bin/sh和#!/bin/bash）自動採取相容模式來解釋指令碼的，因此，要讓Zsh解釋執行一個其他Shell的指令碼，你仍然必須手動emulate sh或者emulate ksh，告訴Zsh對何種Shell進行模擬。

那麼，Zsh究竟在何時能夠*自動*模擬某種Shell呢？

對於如今的絕大部分GNU/Linux（Debian系除外）和Mac OS X使用者來說，系統預設的/bin/sh指向的是bash：

$ file /bin/sh
/bin/sh: symbolic link to `bash' 

不妨試試用zsh來取代bash

# ln -sf /bin/zsh /bin/sh 

所有的Bash指令碼仍然能夠正確執行，因為Zsh在作為/bin/sh存在時，能夠自動採取其相應的相容模式（emulate sh）來執行命令。也許正是因為這個理由，Grml直接選擇了Zsh作為它的/bin/sh，對現有的Bash指令碼能做到近乎完美的相容。

無關主題：關於/bin/sh和shebang的可移植性

說到/bin/sh，就不得不提一下，在Zsh的語境下，sh指的是大多數GNU/Linux發行版上/bin/sh預設指向的bash，或者至少是一個Bash的子集（若並非全部GNU Bash的最新特性都被實現的話），而非指POSIX shell。因此，Zsh中的emulate sh可以被用來對Bash指令碼進行模擬。

眾所周知，Debian的預設/bin/sh是 dash（Debian Almquist shell），這是一個純粹POSIX shell相容的實現，基本上你要的bash和ksh裡的那些高階特性它都沒有。“如果你在一個#!/bin/sh指令碼中用到了非POSIX shell的東西，說明你的指令碼寫得是錯的，不關我們發行版的事情。”Debian開發者們在把預設的/bin/sh換成dash，導致一些指令碼出錯時這樣宣稱道。當然，我們應該繼續假裝與POSIX shell標準保持相容是一件重要的事情，即使現在大家都已經用上了更高階的shell。

因為有非GNU的Unix，和Debian GNU/Linux這類發行版的存在，你不能夠假設系統的/bin/sh總是GNU Bash，也不應該把#!/bin/sh用作一個Bash指令碼的shebang（——除非你願意放棄你手頭Shell的高階特性，寫只與POSIX shell相容的指令碼）。如果想要這個指令碼能夠被方便地移植的話，應指定其依賴的具體Shell直譯器：

#!/usr/bin/env bash 

這樣系統才能夠總是使用正確的Shell來執行指令碼。

（當然，顯式地呼叫bash命令來執行指令碼，shebang怎樣寫就無所謂了）

echo命令 / 字串轉義

Zsh比之於Bash，可能最容易被注意到的一點不同是，Zsh中的echo和printf是內建的命令。

$ which echo
echo: shell built-in command

$ which printf
printf: shell built-in command 

Bash中的echo和printf同樣是內建命令：

$ type echo
echo is a shell builtin

$ type printf
echo is a shell builtin 

感謝讀者提醒，在Bash中不能通過which來確定一個命令是否為外部命令，因為which本身並不是Bash中的內建命令。which在Zsh中是一個內建命令。

Zsh內建的echo命令，與我們以前在GNU Bash中常見的echo命令，使用方式是*不相容*的。

首先，請看Bash：

$ echo \\
\

$ echo \\\\
\\ 

我們知道，因為這裡傳遞給echo的只是一個字串（允許使用反斜槓\轉義），所以不加引號與加上雙引號是等價的。Bash輸出了我們預想中的結果：每兩個連續的\轉義成一個\字元輸出，最終2個變1個，4個變2個。沒有任何驚奇之處。

你能猜到Zsh的輸出結果麼？

↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓

$ echo \\
\

$ echo \\\\
\ 

(゜Д゜*)

解釋稍後。

我們還知道，要想避免一個字串被反斜槓轉義，可以把它放進單引號。正如我們在Bash中所清楚看到的這樣，所有的反斜槓都照原樣輸出：

$ echo '\\'
\\

$ echo '\\\\'
\\\\ 

再一次，你能猜到Zsh的輸出結果麼？

↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓

$ echo '\\'
\

$ echo '\\\\'
\\ 

((((((゜Д゜*))))))))))))

這個解釋是這樣的：在前一種不加引號（或者加了雙引號）的情形下，傳遞給echo內部命令的字串將首先被轉義，echo \\中的\\被轉義成\，echo \\\\中的\\\\被轉義成\\。然後，在echo這個內部命令輸出到終端的時候，它還要把這個東西再轉義一遍，一個單獨的\沒法轉義，所以仍然是作為\輸出；連續的\\被轉義成\，所以輸出就是\。因此，echo \\和echo \\\\的輸出相同，都是\。

為了讓Zsh中echo的輸出不被轉義，需要顯式地指明-E選項：

$ echo -E \\
\

$ echo -E \\\\
\\ 

於是，我們也就知道在後一種加單引號的情形下，如何得到與原字串完全相同的輸出了：

$ echo -E '\\'
\\

$ echo -E '\\\\'
\\\\ 

而Bash的echo預設就是不對輸出進行轉義的，若要得到轉義的效果，需顯式地指定-e選項。Bash和Zsh中echo命令用法的不相容，在這裡體現出來了。

變數的自動分字（word splitting）

在Bash中，你可以通過呼叫外部命令echo輸出一個字串：

echo $text 

我們知道，Bash會對傳遞給命令的字串進行分字（根據空格或換行符），然後作為多個引數傳給echo。當然，作為分隔符的換行，在最終輸出時就被抹掉了。於是，更好的習慣是把變數名放在雙引號中，把它作為一個字串傳遞，這樣就可以保留文字中的換行符，將其原樣輸出。

echo "$text" 

在Zsh中，你不需要通過雙引號來告訴直譯器“$text是一個字串”。直譯器不會把它轉換成一個由空格或者\n分隔的引數列表或者別的什麼。所以，沒有Bash中的trick，直接echo $text就可以保留換行符。但是，如前一節所說，我們需要一個多餘的工作來保證輸出的是未轉義的原始文字，那就是-E選項：

echo -E $text 

從這裡我們看到，Zsh中的變數在傳遞給命令時是不會被自動切分成words然後以多個引數的形式存在的。它仍然保持為一個量。這是它與傳統的Bourne衍生shell（ksh、bash）的一個重要不相容之處。這是Zsh的特性，而不是一個bug。

萬用字元展開（globbing）

萬用字元展開（globbing）也許是Unix shell中最為實用化的功能之一。比起正則表示式，它的功能相當有限，不過它的確能滿足大部分時候的需求：依據固定的字首或字尾匹配檔案。需要更復雜模式的時候其實是很少見的，至少在檔案的命名和查詢上。

Bash和Zsh對萬用字元展開的處理方式有何不同呢？舉個例子，假如我們想要列舉出當前目錄下所有的.markdown檔案，但實際上又不存在這樣的檔案。在Zsh中：（注意到這裡使用了內建的echo，因為我們暫時還不想用到外部的系統命令）

$ echo *.markdown
zsh: no matches found: *.markdown 

Bash中：

$ echo *.markdown
*.markdown 

Zsh因為萬用字元展開失敗而報錯；而Bash在萬用字元展開失敗時，會放棄把它作為萬用字元展開、直接把它當做字面量返回。看起來，Zsh的處理方式更優雅，因為這樣你就可以知道這個萬用字元確實無法展開；而在Bash中，你很難知道究竟是不存在這樣的檔案，還是存在一個檔名為'*.markdown'的檔案。

接下來就是不那麼和諧的方面了。

在Zsh中，用ls檢視當然還是報錯：

$ ls *.markdown
zsh: no matches found: *.markdown 

Bash，這時候呼叫ls也會報錯。因為當前目錄下沒有.markdown字尾的檔案，萬用字元展開失敗後變成字面的'*.markdown'，這個檔案自然也不可能存在，所以外部命令ls報錯：

$ ls *.markdown
ls: cannot access *.markdown: No such file or directory 

同樣是錯誤，差別在哪裡？對於Zsh，這是一個語言級別的錯誤；對於Bash，這是一個外部命令執行的錯誤。這件差別很重要，因為它意味著後者可以被輕易地catch，而前者不能。

想象一個常見的指令式程式設計語言，Java或者Python。你可以用try...catch或類似的語言結構來捕獲執行時的異常，比較優雅地處理無法預料的錯誤。Shell當然沒有通用的異常機制，但是，你可以通過檢測某一段命令的返回值來模擬捕獲執行時的錯誤。例如，在Bash裡可以這樣：

$ if ls *.markdown &>/dev/null; then :; else echo $?; fi
2 

於是，在萬用字元展開失敗的情形下，我們也能輕易地把外部命令的錯誤輸出重定向到/dev/null，然後根據返回的錯誤碼執行後續的操作。

不過在Zsh中，這個來自Zsh直譯器自身的錯誤輸出卻無法被重定向：

$ if ls *.markdown &>/dev/null; then :; else echo $?; fi
zsh: no matches found: *.markdown
1 

大部分時候，我們並不想看到這些醜陋多餘的錯誤輸出，我們期望程式能完全捕獲這些錯誤，然後完成它該完成的工作。但這也許是一種正常的行為。理由是，在程式語言裡，syntax error一般是無法簡單地由使用者在執行階段自行catch的，這個報錯工作將直接由直譯器來完成。除非，當然，除非我們用了邪惡的eval。

$ if eval "ls *.markdown" &>/dev/null; then :; else echo $?; fi
1 

Eval is evil. 但在Zsh中捕獲這樣的錯誤，似乎沒有更好的辦法了。必須這麼做的原因就是：Zsh中，萬用字元展開失敗是一個語法錯誤。而在Bash中則不是。

基於上述理由，依賴於Bash中萬用字元匹配失敗而直接把"*"當作字面量傳遞給命令的寫法，在Zsh中是無法正常執行的。例如，在Bash中你可以：（雖然在大部分情況下*能用*，但顯然不加引號是不科學的）

$ find /usr/share/git -name *.el 

因為Zsh不會在glob擴充套件失敗後自動把"*"當成字面量，而是直接報錯終止執行，所以在Zsh中你必須給"*.el"加上引號，來避免這種擴充套件：

$ find /usr/share/git -name "*.el" 

字串比較

在Bash中判斷兩個字串是否相等：

[ "$foo" = "$bar" ] 

或與之等效的（現代程式語言中更常見的==比較運算子）：

[ "$foo" == "$bar" ] 

注意等號左右必須加空格，變數名一定要放在雙引號中。（寫過Shell的都知道這些規則的重要性）

在條件判斷的語法上，Zsh基本和Bash相同，沒有什麼改進。除了它的直譯器想得太多，以至於不小心把==當做了一個別的東西：

$ [ foo == bar ]; echo $?
zsh: = not found 

要想使用我們最喜歡的==，只有把它用引號給保護起來，不讓直譯器做多餘的解析：

$ [ foo "==" bar ]; echo $?
1 

所以，為了少打幾個字元，還是老老實實用更省事的=吧。

陣列

同樣用一個簡單的例子來說明。Bash：

array=(alpha bravo charlie delta) echo $array echo ${array[*]} echo ${#array[*]} for ((i=0; i < ${#array[*]}; i++)); do  echo ${array[$i]} done 

輸出：

alpha
alpha bravo charlie delta
4
alpha
bravo
charlie
delta 

很容易看到，Bash的陣列下標是從0開始的。$array取得的實際上是陣列的第一個元素的值，也就是${array[0]}（這些行為和C有點像）。要想取得整個陣列的值，必須使用${array[*]}或${array[@]}，因此，獲取陣列的長度可以使用${#array[*]}。在Bash中，必須記得在訪問陣列元素時給整個陣列名連同下標加上花括號，比如，${array[*]}不能寫成$array[*]，否則直譯器會首先把$array當作一個變數來處理。

再來看這段Zsh：

array=(alpha bravo charlie delta) echo $array echo $array[*] echo $#array for ((i=1; i <= $#array[*]; i++)); do  echo $array[$i] done 

輸出：

alpha bravo charlie delta
alpha bravo charlie delta
4
alpha
bravo
charlie
delta 

在Zsh中，$array和$array[*]一樣，可以用來取得整個陣列的值。因此獲取陣列的長度可直接用$#array。

Zsh的預設陣列下標是從1而不是0開始的，這點更像C shell。（雖然一直無法理解一個名字叫C的shell為何會採用1作為陣列下標開始這種奇葩設定）

最後，Zsh不需要藉助花括號來訪問陣列元素，因此Bash中必需的花括號都被略去了。

關聯陣列

Bash 4.0+和Zsh中都提供了對類似AWK關聯陣列的支援。

declare -A array
array[mort]=foo 

和普通的陣列一樣，在Bash中，必須顯式地藉助花括號來訪問一個數組元素：

echo ${array[mort]} 

而Zsh中則沒有必要：

echo $array[mort] 

說到這裡，我們注意到Zsh有一個不同尋常的特性：支援使用方括號進行更復雜的globbing，array[mort]這樣的寫法事實上會造成二義性：究竟是取array這個關聯陣列以mort為key的元素值呢，還是以萬用字元展開的方式匹配當前目錄下以"array"開頭，以"m"、"o"、"r"或"t"任一字元結尾的檔名呢？

在array[mort]=作為命令開始的情況下，不存在歧義，這是一個對關聯陣列的賦值操作。在前面帶有$的情況下，Zsh會自動把$array[mort]識別成取關聯陣列的值，這也沒有太大問題。問題出在它存在於命令中間，卻又不帶$的情況，比如：

read -r -d '' array[mort] << 'EOF' hello world EOF 

我們的本意是把這個heredoc賦值給array[mort]陣列元素。在Bash中，這是完全合法的。然而，在Zsh中，直譯器會首先試圖對"array[mort]"這個模式進行glob展開，如果當前目錄下沒有符合該模式的檔案，當然就會報出一個語法錯誤：

zsh: no matches found: array[mort] 

這是一件很傻的事情，為了讓這段指令碼能夠被Zsh直譯器正確執行，我們需要把array[mort]放在引號中以防止被展開：

read -r -d '' 'array[mort]' << 'EOF' hello world EOF 

這是Zsh在擴充套件了一些強大功能的同時帶來的不便之處（或者說破壞了現有指令碼相容性的安全隱患，又或者是讓直譯器混亂的pitfalls）。

順便說一句，用Rake構建過專案的Rails程式設計師都知道，有些時候需要在命令列下通過方括號給rake傳遞引數值，如：

$ rake seeder:seed[100] 

Zsh這個對方括號展開的特性確實很不方便。如果不想每次都用單引號把引數括起來，可以完全禁止Zsh對某條命令後面的引數進行glob擴充套件：（~/.zshrc）

alias rake="noglob rake" 

嗯，對於rake命令來說，glob擴充套件基本是沒有用的。你可以關掉它。

分號與空語句

雖然有點無聊，但還是想提一下：Bash不允許語句塊中使用空語句，最小化的語句是一個noop命令（:）；而Zsh允許空語句。

剛開始寫Bash的時候，總是記不得什麼時候該加分號什麼時候不該加。比如

if [ 1 ] then : fi 

如果放在一行裡寫，應該是

if [ 1 ]; then :; fi 

then後面是不能接分號的，如果寫成

if [ 1 ]; then; :; fi 

就會報錯：

bash: syntax error near unexpected token `;' 

解釋是：then表示一個程式碼段的開始，fi表示結束，這中間的內容必須是若干行命令，或者以分號;結尾的放在同一行內的多條命令。我們知道在傳統的shell中，分號本身並不是一條命令，空字串也不是一條命令，因此，then後面緊接著的分號就會帶來一條語法錯誤。（有些時候對某個“語言特性”的所謂解釋只是為了掩飾設計者在一開始犯的錯誤，所以就此打住）

在Zsh中，上述兩種寫法都合法。因為它允許只包含一個分號的空命令。

$ ; 

當然，因為分號只是一個語句分隔符，所以沒有也是可以的。這種寫法在Zsh中合法：（then的語句塊為空）

if [ 1 ]; then fi