【Bash脚本】数组初步介绍

数组是最常用且基础的数据结构之一。你可以把数组想象成一个变量，里面存储了多个变量。数组提供了一种便捷的方式，将一组相关的数据元素作为一个整体来表示和操作。

在这篇文章中，我们将介绍 Bash 数组，并解释如何在你的 Bash 脚本中使用它们。

Bash 数组

Bash 支持一维的数字索引数组和关联数组。数字索引数组使用整数作为索引，而关联数组则使用字符串。

数字索引数组可以通过负数索引从末尾访问，-1 表示最后一个元素。索引不一定是连续的。

与大多数编程语言不同，Bash 数组的元素不必是相同的数据类型。这意味着你可以创建一个同时包含字符串和数字的数组。

Bash 不支持多维数组，也不能有数组元素本身也是数组。

数组中可以存储的元素数量没有上限。

创建 Bash 数组

在 Bash 中，数组可以通过几种不同的方式初始化。

创建数字索引数组

Bash 变量是无类型的。任何变量都可以直接用作索引数组，而无需声明。

要显式声明一个数组，可以使用 declare 内置命令：

declare -a array_name

创建索引数组的一种方式是使用以下形式：

array_name[index_1]=value_1
array_name[index_2]=value_2
array_name[index_n]=value_n

其中 index_* 是一个正整数。

另一种创建数字数组的方式是在括号内指定元素列表，元素之间用空格分隔：

array_name=( element_1 element_2 element_N )

当使用上述形式创建数组时，索引从 0 开始，即第一个元素的索引为 0。

创建关联数组

关联数组是一种每个元素通过唯一键（而不是索引）来标识的数组。

与数字索引数组不同，关联数组在使用前必须声明。

要声明一个关联数组，使用 declare 内置命令并加上 -A（大写）选项：

declare -A array_name

关联数组可以通过以下形式创建：

declare -A array_name

array_name[index_foo]=value_foo
array_name[index_bar]=value_bar
array_name[index_xyz]=value_xyz

其中 index_* 可以是任意字符串。

你也可以使用以下形式创建关联数组：

declare -A array_name

array_name=( 
  [index_foo]=value_foo 
  [index_bar]=value_bar 
  [index_xyz]=value_xyz 
)

数组操作

如果你是 Bash 编程的新手，Bash 数组可能会让你一开始感到困惑。不过，读完这篇文章后，你会对它们有更好的理解。

引用元素

要引用单个元素，你需要知道元素的索引。

可以使用以下语法引用任何元素：

${array_name[index]}

访问数组元素的语法与大多数编程语言类似。花括号 ${} 是必需的，以避免 shell 的文件名扩展操作符。

让我们打印索引为 1 的元素：

## 声明数组
declare -a my_array=( "Hydrogen" "Helium" "Lithium" "Beryllium" )

## 打印元素
echo ${my_array[1]}

输出：

Helium

如果你使用 @ 或 * 作为索引，单词会扩展为数组的所有成员。

要打印所有元素，可以使用：

## 声明数组
declare -a my_array=( "Hydrogen" "Helium" "Lithium" "Beryllium" )

## 打印所有元素
echo "${my_array[@]}"

输出：

Hydrogen Helium Lithium Beryllium

@ 和 * 的唯一区别在于 ${my_array[x]} 被双引号包围时。在这种情况下，* 扩展为一个单词，数组元素之间用空格分隔。而 @ 将每个数组元素扩展为单独的单词。这在遍历数组元素时尤为重要。

要打印数组的键，可以在数组名前加上 ! 操作符：

${!array_name[index]}

示例：

## 声明数组
declare -a my_array=( "Hydrogen" "Helium" "Lithium" "Beryllium" )

## 打印所有键
echo "${!my_array[@]}"

输出：

0 1 2 3

数组长度

如果你想确定数组中的元素数量，可以使用以下语法获取数组长度：

${#array_name[@]}

该语法与引用所有元素的语法类似，只是在数组名前加上了 # 字符。

## 声明数组
declare -a my_array=( "Hydrogen" "Helium" "Lithium" "Beryllium" )

## 数组长度
echo ${#my_array[@]}

输出：

4

遍历数组

当你有一个数组时，通常需要对每个元素执行操作。一种实现方式是使用循环遍历数组。for 循环 允许你逐个访问数组中的每个元素，并对其执行所需的操作。

declare -a my_array=( "Hydrogen" "Helium" "Lithium" "Beryllium" )

## 数组遍历
for i in "${my_array[@]}"
do 
  echo "$i"
done

上面的代码将遍历数组并逐行打印每个元素：

Hydrogen
Helium
Lithium
Beryllium

以下是如何打印所有键和值的示例：

declare -a my_array=( "Hydrogen" "Helium" "Lithium" "Beryllium" )

## 数组遍历
for i in "${!my_array[@]}"
do
  echo "$i" "${my_array[$i]}"
done

输出：

0 Hydrogen
1 Helium
2 Lithium
3 Beryllium

另一种遍历数组的方式是获取数组长度并使用 C 风格 循环：

declare -a my_array=( "Hydrogen" "Helium" "Lithium" "Beryllium" )

# 数组长度
length=${#my_array[@]}

# 数组遍历
for (( i=0; i < ${length}; i++ ))
do
  echo $i ${my_array[$i]}
done

输出：

0 Hydrogen
1 Helium
2 Lithium
3 Beryllium

添加新元素

要向 Bash 数组添加新元素并指定其索引，可以使用以下形式：

my_array[index_n]="New Element"

示例：

declare -a my_array=( "Hydrogen" "Helium" "Lithium" "Beryllium" )

## 添加新元素
my_array[9]="Aluminum"

## 打印所有元素
echo "${my_array[@]}"

输出：

Hydrogen Helium Lithium Beryllium Aluminum

另一种添加新元素的方式是使用 += 操作符，而无需指定索引。你可以添加一个或多个元素：

declare -a my_array=( "Hydrogen" "Helium" "Lithium" "Beryllium" )

## 添加新元素
my_array+=( Cobalt Nickel )

## 打印所有元素
echo "${my_array[@]}"

输出：

Hydrogen Helium Lithium Beryllium Cobalt Nickel

删除元素

要删除单个元素，你需要知道元素的索引。可以使用 unset 命令删除元素：

unset my_array[index]

示例：

declare -a my_array=( "Hydrogen" "Helium" "Lithium" "Beryllium" )

## 删除元素
unset my_array[2]

## 打印所有元素
echo "${my_array[@]}"

输出：

Hydrogen Helium Beryllium

总结

我们已经解释了如何创建数字索引数组和关联数组，并展示了如何遍历数组、计算数组长度以及添加和删除元素。

如果你有任何问题或反馈，欢迎留言。