字符串截取、替换、长度计算

在日常脚本和命令行操作中，处理字符串是最频繁的需求之一。Bash 和其他 Shell 内置了若干参数扩展功能，可以直接对变量中的字符串进行截取、替换和长度计算，无需调用 awk、sed 等外部命令，执行速度快且写法紧凑。

1. 长度计算
获取一个字符串的长度，使用 ${#变量名}：

str="Hello World"
echo ${#str}        # 输出 11

这对验证输入长度、计算字段偏移等场景非常实用。

2. 子串截取
格式为 ${变量名:起始位置:长度}。位置从 0 开始计数，可以省略长度表示截取到末尾。

str="LinuxBasics"
echo ${str:0:5}     # 输出 Linux
echo ${str:5:5}     # 输出 Basic
echo ${str:5}       # 输出 Basics（从索引5到末尾）

如果使用负数起始位置，注意冒号前需要加空格或括号，以避免与默认值语法混淆：

echo ${str:(-5):3}  # 从倒数第5个字符开始取3个，输出 asi

3. 内容替换

• 替换首次匹配：${变量/旧字符串/新字符串}
• 替换全部匹配：${变量//旧字符串/新字符串}
• 删除匹配的前缀或后缀：用替换语法将匹配内容置空即可。

text="foo bar foo baz"
echo ${text/foo/FOO}    # 替换第一个foo：FOO bar foo baz
echo ${text//foo/FOO}   # 替换所有foo：FOO bar FOO baz

path="/home/user/docs/report.txt"
echo ${path#*/}         # 删除最短匹配前缀（*/）：home/user/docs/report.txt
echo ${path##*/}        # 删除最长匹配前缀（*/）：report.txt
echo ${path%/*}         # 删除最短匹配后缀（/*）：/home/user/docs
echo ${path%%/*}        # 删除最长匹配后缀（/*）：（空）

在上述例子中，# 用于删除前缀（从字符串左侧匹配），% 用于删除后缀（从右侧匹配），单符号表示最短匹配，双符号表示最长匹配。这种模式常用于提取文件名、目录路径或修改扩展名：

filename="archive.tar.gz"
echo ${filename%.*}     # archive.tar
echo ${filename%%.*}    # archive

4. 截取指定字符前后的内容
除了单纯的位置截取，还可以通过间接替换实现更灵活的抽取。例如，取出 IP 地址中前两段：

ip="192.168.1.100"
first_two=${ip%.*.*}     # 删除从右侧起第二个点及之后的内容，得到 192.168

若想提取域名中的顶级域：

host="www.example.com"
tld=${host##*.}          # 删除最长前缀直到最后一个点，得到 com

为什么推荐内置参数扩展？

• 性能：参数扩展完全在 Shell 内部完成，不需要启动外部进程。
• 简洁：一行代码即可完成常见操作，可读性高。
• 可移植：这些语法适用 Bash、Zsh 等主流 Shell，在脚本中广泛使用。

掌握这些字符串处理技巧后，大量原本需要管道组合 cut、sed 或 awk 的简单操作，都可以用更轻量的方式实现，让脚本更加高效易读。