令人惊讶的数组扩展行为

Question

在以下示例中，我对标记为(!!)的行感到惊讶：

log1 () { echo $@; }
log2 () { echo "$@"; }

X=(a b)
IFS='|'

echo ${X[@]}   # prints a b
echo "${X[@]}" # prints a b
echo ${X[*]}   # prints a b
echo "${X[*]}" # prints a|b
echo "---"
log1 ${X[@]}   # prints a b
log1 "${X[@]}" # prints a b
log1 ${X[*]}   # prints a b
log1 "${X[*]}" # prints a b (!!)
echo "---"
log2 ${X[@]}   # prints a b
log2 "${X[@]}" # prints a b
log2 ${X[*]}   # prints a b
log2 "${X[*]}" # prints a|b

以下是我的理解：

• ${X[*]} 和 ${X[@]} 都扩展为 a b
• "${X[*]}" 扩展为 "a|b"
• "${X[@]}" 扩展为 "a" "b"
• $* 和 $@ 的行为与 ${X[*]} 和 ${X[@]} 相同，只是它们的内容为程序或函数的参数

这似乎得到了Bash手册的确认。

在行log1 "${X[*]}"中，因此我期望引用的表达式会扩展为"a|b"，然后传递给log1函数。该函数有一个字符串参数，它会显示该参数。为什么会发生其他事情呢？

如果您的答案能够得到手册/标准参考支持，那就太酷了！

- Norswap

Answer 1

IFS 不仅用于连接元素 ${X[*]}，也用于拆分未加引号的扩展 $@。对于 log1 "${X[*]}"，会发生以下情况：

1. "${X[*]}" 正如预期的那样扩展为 a|b，因此 log1 中的 $1 被设置为 a|b。
2. 当展开未加引号的 $@ 时，得到的字符串是 a|b。
3. 未加引号的扩展按照分隔符（由于全局变量 IFS 的值而确定）进行单词拆分，因此 echo 接收到两个参数，即 a 和 b。

- chepner

---

哦，对了。有没有办法实现我想要的行为（即使用分隔符进行格式化，但不要在其上拆分单词）？我认为 printf 可能是最简单的选项（例如：https://dev59.com/12cs5IYBdhLWcg3wRB7h）。 - Norswap

始终使用引用扩展。这就是答案。您的“log1”函数是错误的。正确的形式是“log2”。 - Etan Reisner

更准确地说，始终引用$@。（有一些特殊情况下，您可能会故意不引用$*或其他参数，但$@存在是为了被引用；它与$*完全相同。） - chepner

Answer 2

那是因为$IFS被设置为|：

(X='a|b' ; IFS='|' ; echo $X)

输出：

a b

man bash说：

IFS是在扩展后用于单词拆分的内部字段分隔符...

- choroba

Answer 3

在POSIX规范的[特殊参数]部分（http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/V3_chap02.html#tag_18_05_02），我们找到以下内容。

“@”：从1开始，扩展为位置参数。当在双引号内进行扩展并执行字段分割（请参阅字段拆分）时，每个位置参数都应扩展为单独的字段，前提是第一个参数的扩展仍应与原始单词的开头部分连接（假设嵌入了扩展参数在单词中），并且最后一个参数的扩展仍应与原始单词的最后一部分连接。如果没有位置参数，“@” 的扩展将生成零个字段，即使“@”被双引号括起来也是如此。

“*”：从1开始，扩展为位置参数。当在双引号字符串（请参阅双引号）中进行扩展时，它将扩展为一个单独的字段，其中每个参数的值由IFS变量的第一个字符或者如果未设置IFS，则由换行符分隔。如果IFS设置为空字符串，则这不等同于取消设置；其第一个字符不存在，因此参数值被连接。

因此，从引用的变体开始（它们更简单）：

我们看到，* 扩展“扩展为一个单独的字段，其中每个参数的值由IFS变量的第一个字符分隔”。这就是为什么您从echo "${X[*]"和log2 "${X[*]}"得到a|b的原因。

我们还可以看到，@ 扩展为“每个位置参数都应扩展为单独的字段”。这就是为什么您从echo "${X[@]}"和log2 "${X[@]}"得到a b的原因。

您是否看到规范文本中有关字段拆分的注释？“在执行字段拆分（请参阅字段拆分）的情况下”？这就是谜团的关键。

在引号外，扩展的行为是相同的。区别在于之后发生了什么。具体来说，是字段/单词拆分。

显示问题最简单的方法是启用set -x运行代码。

这将得到：

+ X=(a b)
+ IFS='|'
+ echo a b
a b
+ echo a b
a b
+ echo a b
a b
+ echo 'a|b'
a|b
+ echo ---
---
+ log1 a b
+ echo a b
a b
+ log1 a b
+ echo a b
a b
+ log1 a b
+ echo a b
a b
+ log1 'a|b'
+ echo a b
a b
+ echo ---
---
+ log2 a b
+ echo a b
a b
+ log2 a b
+ echo a b
a b
+ log2 a b
+ echo a b
a b
+ log2 'a|b'
+ echo 'a|b'
a|b

注意到这里的一件事情是，在除了最后一种情况之外，当调用log1时，|已经消失了。之所以它已经消失，是因为没有引号，变量扩展（在这种情况下是*扩展）的结果被分为字段/单词。由于IFS用于组合正在扩展的字段，然后再次将它们拆分，所以|被字段拆分吞噬了。

对于实际问题的情况，即使在调用中使用了扩展的带引号版本（即log1 "${X[*]}"扩展为正确的log1 "a|b"），log1自身也没有使用带引号的扩展@，因此函数中@的扩展本身就被拆分成单词（可以通过log1中的echo a b以及所有其他log1情况看出）。

- Etan Reisner