Когда нужны фигурные скобки для переменных shell?

В shell-скриптах фигурные скобки вокруг переменных требуются при обращении к позиционным параметрам, превышающим девятый (${10}, ${11}, и т.д.), а также при работе со сложными именами переменных, которые нужно отделить от окружающего текста. Хотя скобки технически необязательны для простых ссылок на переменные, многие опытные скриптеры повсеместно используют их как лучшую практику для единообразия и читаемости, хотя при написании скриптов для различных реализаций shell возникают проблемы с переносимостью.

Содержание

• Когда требуются фигурные скобки?
• Лучшие практики использования фигурных скобок
• Сценарии, когда скобки необязательны, но рекомендуются
• Вопросы переносимости
• Распространенные заблуждения относительно расширения переменных

Когда требуются фигурные скобки

Фигурные скобки строго требуются в определенных сценариях для обеспечения правильного расширения переменных в shell-скриптах:

Позиционные параметры, превышающие девятый

Наиболее важный случай, когда скобки обязательны, - это при обращении к позиционным параметрам, превышающим девятый. Без скобок shell интерпретирует $10 как ${1}0 (первый параметр, за которым следует символ ‘0’), а не как десятый параметр.

#!/bin/bash
set -- "first" "second" "third" "fourth" "fifth" "sixth" "seventh" "eighth" "ninth" "tenth"

echo "$1"    # Работает: выводит "first"
echo "$10"   # Неверно: выводит "first0" (не десятый параметр)
echo "${10}" # Правильно: выводит "tenth"

Согласно документации shell, “Без скобок shell пытается прочитать переменную с именем $10. Со скобками ${10} явно указывает shell расширить десятый позиционный параметр.”

Сложные имена переменных

Когда имя вашей переменной нужно отделить от соседнего текста для предотвращения неверной интерпретации, требуются скобки:

prefix="file"
suffix=".txt"

echo "$prefix$suffix"     # Работает: выводит "file.txt"
echo "${prefix}_name"     # Правильно: выводит "file_name"
echo "$prefix_name"       # Неверно: пытается расширить переменную "prefix_name"

Лучшие практики использования фигурных скобок

Хотя скобки строго требуются только в сценариях, описанных выше, многие опытные скриптеры используют ${variable} повсеместно для всех расширений переменных. Этот подход предлагает несколько преимуществ:

Единообразие и читаемость

Последовательное использование скобок во всем скрипте делает ссылки на переменные сразу узнаваемыми и улучшает общую читаемость:

# Менее единообразный стиль
echo $var
echo "$var"
echo $var_name
echo "$var_name"

# Более единообразный стиль
echo "${var}"
echo "${var}"
echo "${var}_name"
echo "${var_name}"

Защита от неоднозначности

Скобки обеспечивают дополнительный уровень защиты от потенциальных проблем синтаксического анализа, особенно в сложных скриптах или когда имена переменных могут изменяться в процессе разработки.

Интеграция с расширенными возможностями

Фигурные скобки обеспечивают доступ к расширенным возможностям расширения переменных:

var="hello_world"

# Базовое расширение
echo "${var}"           # hello_world

# Извлечение подстроки
echo "${var:0:5}"       # hello

# Замена шаблона
echo "${var/_/-}"       # hello-world

# Значение по умолчанию
echo "${var:-default}"  # hello_world (используется фактическое значение)

# Расширение параметра
echo "${var#*_}"        # world
echo "${var%_*}"        # hello

Сценарии, когда скобки необязательны, но рекомендуются

Простые ссылки на переменные

Для базовых присваиваний переменных и простых расширений скобки необязательны:

# Оба варианта работают одинаково
var="value"
echo $var         # Работает
echo ${var}       # Также работает

Строки в кавычках

Когда переменные находятся внутри двойных кавычек, оба варианта работают, но скобки все равно рекомендуются для единообразия:

var="text"
echo "$var"       # Работает
echo "${var}"     # Также работает, более единообразно

Аргументы командной строки

Для первых девяти позиционных параметров скобки необязательны:

#!/bin/bash
echo $1           # Работает для первого параметра
echo ${1}         # Также работает
echo $9           # Работает для девятого параметра
echo ${9}         # Также работает
echo $10          # Неверно - нужны скобки
echo ${10}        # Правильно

Вопросы переносимости

При написании shell-скриптов, которые должны работать на различных реализациях shell, существуют важные моменты, которые следует учитывать:

Совместимость с Bourne Shell

Документация Bash предупреждает, что “Пользователи не должны использовать расширения со скобками в переносимых shell-скриптах, потому что Bourne shell не производит тот же вывод.”

Если вам требуется максимальная переносимость:

# Более переносимый подход
var="value"
echo "$var"     # Работает в большинстве shell

# Менее переносимый
echo "${var}"   # Может не работать в очень старых Bourne shell

Работа с массивами

Синтаксис массивов со скобками особенно не переносим:

# Синтаксис массивов, специфичный для Bash
my_array=(1 2 3)
echo "${my_array[0]}"   # Только для Bash

# Более переносимая альтернатива
set -- 1 2 3
echo "$1"               # Работает в большинстве shell

Распространенные заблуждения относительно расширения переменных

Присваивание переменной против расширения

Распространенное заблуждение заключается в том, что скобки используются при присваивании переменной. Согласно документации shell, “Нет, фигурные скобки используются при расширении переменной (чтении значения), а не при присваивании переменной (установке значения).”

# Присваивание не требует скобок
var=value          # Правильно
${var}=value       # Неверно - синтаксическая ошибка

Проблемы производительности

Некоторые разработчики беспокоятся, что использование скобок может повлиять на производительность, но современные shell не показывают значительных различий в производительности между формами $var и ${var}.

Заключение

Чтобы обобщить ключевые моменты о том, когда нужны фигурные скобки вокруг shell-переменных:

1. **Требуются для позиционных параметров, превышающих $9**: Используйте `${10}, ${11}` и т.д. для доступа к аргументам за девятой позицией
2. Требуются для сложных имен переменных: Используйте скобки, когда переменные находятся рядом с другим текстом для предотвращения неверной интерпретации
3. Рекомендуются как лучшая практика: Многие опытные скриптеры повсеместно используют скобки для единообразия и читаемости
4. Учитывайте переносимость: Более старые shell, такие как Bourne shell, могут не поддерживать синтаксис со скобками, поэтому используйте $var для максимальной совместимости
5. Не нужны для присваивания: Скобки используются только для расширения, а не при установке значений переменных

Выбор между $var и ${var} часто зависит от личных предпочтений и требований проекта. Хотя оба варианта работают для простых случаев, подход со скобками обеспечивает лучшую защиту от проблем синтаксического анализа и включает расширенные возможности расширения. Для новых скриптов принятие единообразного использования скобок может предотвратить ошибки и улучшить поддерживаемость, особенно по мере роста сложности скриптов.

Источники

1. Shell Scripting: When Are Curly Braces Required for Variable Expansion?
2. Bash Shell Scripting: Workarounds for Variable Use in Brace Expansion Ranges
3. Bash (Unix shell) - Wikipedia
4. How to Use Positional Parameters in Shell Scripting - GeeksforGeeks
5. Managing data with your Bash scripts is easy when you know arrays
6. Bashism - Greg’s Wiki