sh против Bash: ключевые различия объяснены

Bash — это улучшенная версия оболочки Bourne (sh), которая сохраняет обратную совместимость, добавляя множество расширенных функций, таких как массивы, манипуляции со строками и улучшенный синтаксис. Хотя скрипты sh обычно работают в Bash без изменений, обратное не всегда верно из-за расширенной функциональности Bash, которая не соответствует POSIX. Основные различия заключаются в расширенных возможностях скриптинга Bash, интерактивных функциях и расширенном наборе команд по сравнению с более базовым, но высокопортативным дизайном sh.

Содержание

• Основная совместимость и переносимость
• Ключевые различия в функциях
• Рассмотрения при программировании
• Когда использовать каждую оболочку
• Лучшие практики для кросс-оболочной совместимости

Основная совместимость и переносимость

Bash в значительной степени совместим с sh и включает полезные функции из оболочки Korn (ksh) и C-оболочки (csh), как отмечают участники Stack Overflow. Эта обратная совместимость означает, что большинство скриптов sh будут работать в Bash без изменений, что делает миграцию в целом плавной. Однако есть важные различия, которые необходимо понимать.

Скрипт sh с высокой вероятностью будет работать и в bash без изменений, потому что bash обратно совместим с sh, согласно GeeksforGeeks. Эта совместимость обусловлена философией дизайна Bash как улучшенной версии исходной оболочки Bourne.

С точки зрения стандартов, sh представляет собой раздел POSIX Shell and Tools спецификации IEEE POSIX, что делает его наиболее переносимым языком сценариев, который работает на большинстве систем POSIX/Unix/Linux. Как объясняется в технических заметках GitHub, “sh (или Shell Command Language) — это язык программирования, описанный стандартом POSIX. У него есть множество реализаций (ksh88, dash, …). bash также можно рассматривать как реализацию sh.”

Ключевые различия в функциях

Массивы и структуры данных

Одним из наиболее значительных различий является поддержка массивов в Bash, которой не хватает sh. Как демонстрируют практические примеры из различных источников:

# Синтаксис массивов в Bash
my_arr=(one two three)
echo "${my_arr[1]}"  # Вывод: two

# В sh выдало бы: Syntax error: arrays not supported
my_arr=(one two three)  # Это не работает в sh

Bash поддерживает как индексные, так и ассоциативные массивы, предоставляя мощные возможности манипуляции данными, которые просто не существуют в sh.

Улучшенный синтаксис тестирования

Bash предлагает улучшенный синтаксис тестирования с двойными квадратными скобками [[ ]], который обеспечивает более надежное и безопасное тестирование условий:

# Синтаксис sh (одинарные скобки)
if [ $a -lt $b ]; then
    echo "$a меньше чем $b"
fi

# Синтаксис Bash (двойные скобки) - более надежный
if [[ $a -lt $b ]]; then
    echo "$a меньше чем $b"
fi

Как объясняет TecAdmin, “в bash можно использовать синтаксис с двойными квадратными скобками [[ ]] для тестов, который более надежен и безопаснее, чем синтаксис с одинарными скобками [ ], используемый в SH.”

Манипуляция строками и расширенные функции

Bash предоставляет обширные возможности манипуляции строками и конструкции программирования в стиле C, которые не поддерживает sh:

• Операции со строками: сопоставление с образцом, замена и извлечение подстрок
• Циклы в стиле C: for((i=0;i<=3;i++)) вместо традиционных циклов for
• Арифметическая оценка: встроенная арифметика с синтаксисом (( ))
• Расширение фигурных скобок: echo {a,b,c} расширяется до “a b c”
• История команд: интерактивное вызов и редактирование команд
• Управление заданиями: расширенное управление фоновыми и передними процессами

Некоторые ключевые слова Bash, такие как local, source, function, shopt, let, declare, pushd, popd и select, не являются переносимыми в sh, как отмечается в обсуждениях Stack Overflow. Эти функции делают Bash значительно более мощным для сложных задач скриптинга.

Встроенные команды и функции

Bash включает множество встроенных команд и функций, которые расширяют его возможности за пределы sh:

# Встроенные команды, специфичные для Bash
declare -A assoc_array  # Ассоциативные массивы
let "result = 5 + 3"    # Арифметическая оценка
shopt -s nocasematch    # Параметры оболочки
pushd /tmp              # Стек каталогов

Рассмотрения при программировании

Различия в синтаксисе и подводные камни

При написании скриптов, которые должны работать в разных оболочках, несколько различий в синтаксисе могут вызвать проблемы:

# Определения функций различаются
# Синтаксис sh (без ключевого слова 'function')
my_function() {
    echo "Привет из sh"
}

# Синтаксис Bash (оба варианта работают)
my_function() {
    echo "Привет из bash"
}
function my_function() {
    echo "Привет из bash с ключевым словом"
}

Как отмечает Шон Фултон в Medium, “sh поддерживает функции, но не ключевое слово function. Придерживайтесь POSIX-версии, если вам нужна совместимость с sh. Эти небольшие различия в синтаксисе могут привести к серьезным головным болям при отладке.”

Расширение переменных и кавычки

Функция $'string\nwith\tC\escapes' работает в Bash, но еще не поддерживается в sh на системах, которые строго соответствуют стандартам POSIX. Это может вызвать проблемы с переносимостью при попытке экранировать специальные символы.

Обработка ошибок и коды выхода

Хотя обе оболочки поддерживают базовую обработку ошибок, Bash предоставляет более сложные варианты контроля ошибок и отладки, что упрощает написание надежных скриптов.

Когда использовать каждую оболочку

Выбирайте Bash, когда:

• Вам нужны расширенные функции скриптинга, такие как массивы, функции и манипуляция строками
• Вы пишете скрипты для сред, специфичных для Linux, где Bash гарантированно доступен
• Вам нужны расширенные интерактивные функции, такие как история команд и табуляция
• Вам нужны сложные математические операции и арифметическая оценка
• Вы работаете в среде разработки, где гибкость и расширенные функции ценятся

Согласно LinuxConfig, “Используйте Bash, когда вам нужны расширенные функции скриптинга, такие как массивы, функции, манипуляция строками и широкий спектр встроенных команд.”

Выбирайте sh, когда:

• Вам нужна максимальная переносимость на разных Unix-системах
• Вы пишете скрипты для встраиваемых систем или минимальных установок
• Вам необходимо обеспечить соответствие POSIX для корпоративных сред
• Вы работаете со старыми Unix-системами, на которых может не быть установлен Bash
• Вы хотите избежать функции, специфичные для оболочки, которые могут сломаться в разных средах

The Linux Code объясняет, что “sh — наиболее широко используемый язык сценариев для платформ POSIX/UNIX/LINUX. Одним из преимуществ sh является то, что он существует на каждой Unix-системе.”

Лучшие практики для кросс-оболочной совместимости

Написание переносимых скриптов

Чтобы обеспечить работу ваших скриптов в обеих оболочках:

1. Придерживайтесь стандартов POSIX: используйте синтаксис, совместимый с sh, когда переносимость критична
2. Избегайте функций, специфичных для Bash: не используйте массивы, двойные скобки или другие функции, доступные только в Bash
3. Используйте правильный shebang: начинайте скрипты с #!/bin/sh для максимальной совместимости
4. Тщательно тестируйте: проверяйте скрипты в средах sh и Bash

Условное определение оболочки

Вы можете определить текущую оболочку и соответствующим образом скорректировать поведение:

#!/bin/sh
# Проверяем, запущены ли мы под Bash
if [ -n "$BASH_VERSION" ]; then
    echo "Запущено под Bash - доступны расширенные функции"
    # Bash-специфический код здесь
else
    echo "Запущено под sh - ограниченные функции"
    # Переносимый код здесь
fi

Стратегия постепенной миграции

При миграции с sh на Bash:

1. Начинайте с синтаксиса, совместимого с sh
2. Постепенно вводите функции Bash
3. Поддерживайте параллельную версию sh для старых систем
4. Документируйте зависимости, специфичные для Bash

Источники

1. Stack Overflow - Различие между sh и Bash
2. GeeksforGeeks - Различие между sh и bash
3. Baeldung on Linux - В чем разница между sh и Bash?
4. LinuxConfig - Bash sh Command: Узнайте разницу между Bash и Shell
5. Tutorials Point - Различие между sh и Bash в Linux
6. Medium - В чем разница между Bash, SH и ZSH?
7. GitHub - Различие между sh и bash
8. TecAdmin - Каковы различия между SH и BASH?
9. TheLinuxCode - Сравнение оболочки sh и Bash Shell: Глубокий взгляд
10. LinkedIn - Различие между sh и Bash в Linux

Заключение

Основные различия между sh и Bash сводятся к совместимости, функциям и переносимости. Bash сохраняет обратную совместимость с sh, добавляя множество расширенных возможностей, таких как массивы, улучшенный синтаксис и интерактивные функции. При выборе между ними учитывайте целевую среду — используйте sh для максимальной переносимости на Unix-системах, и Bash, когда вам нужны расширенные функции и вы работаете в средах, ориентированных на Linux.

Для практического программирования оболочки начинайте с синтаксиса, совместимого с sh, когда пишете скрипты, которые должны работать на разных системах, но не стесняйтесь использовать мощные функции Bash при работе в контролируемых средах. Всегда тестируйте свои скрипты в целевых оболочках для обеспечения совместимости и рассмотрите возможность использования условного определения оболочки для скриптов, которым необходимо адаптироваться к разным средам.

Помните, что хотя Bash и предлагает многие удобства, sh остается золотым стандартом для переносимости в кросс-платформенном скриптинге. Выбор в конечном итоге зависит от ваших конкретных требований к функциям, совместимости и системам, где вашим скриптам потребуется работать.