2.5 通配符、管道与重定向
前置知识：环境变量和 PATH
预计时间：12 分钟
练习环境：GNU/Linux 上的 Bash 5
完成标志：能解释通配符由谁展开、管道传递哪一路数据
练习区里开始积累日志和报告，逐个输入文件名已经显得笨重。Shell 提供了两种不同的组合能力：通配符一次构造一组路径参数，管道则把一个程序的标准输出接到下一个程序的标准输入。它们经常写在同一行，却不是同一回事。
通配符由 Shell 展开
workdir=$(mktemp -d)
cd "$workdir"
touch report-{01,02,03}.txt photo-{a,b}.jpg notes.md
printf '%s\n' report-*.txt
printf '%s\n' photo-?.jpg
printf '%s\n' report-0[13].txt| 模式 | 含义 |
|---|---|
* | 任意长度的字符串 |
? | 单个字符 |
[13] | 集合中的一个字符 |
[a-z] | 范围中的一个字符，受区域设置影响 |
文件名展开时，*、? 通常不会跨过 /；默认也不会匹配路径分量开头的 .。因此 *.txt 不会自动包含隐藏文件或子目录里的文本文件。
{01,02,03} 是 Bash/Zsh 的花括号展开，不是 POSIX 通配符。PowerShell 的展开规则也不同。
未匹配模式的行为依 Shell 和选项而变：Bash 默认保留字面文本，Zsh 默认通常报错，Bash 的 nullglob 或 failglob 会再次改变结果。因此循环要防止把未匹配模式当文件名：
for file in ./*.txt; do
[ -e "$file" ] || continue
printf 'would rename: %q -> %q\n' "$file" "${file%.txt}.bak"
done确认后可把预演循环改成执行循环：
for file in ./*.txt; do
[ -e "$file" ] || continue
mv -- "$file" "${file%.txt}.bak"
done这里只改名字。把 .png 改成 .jpg 不会转换图片格式，必须用能解码和重新编码图片的工具。
管道连接标准输出和标准输入
printf '%s\n' alpha beta gamma | grep 'a' | wc -l
printf '%s\n' one two three | head -n 2管道默认只传标准输出，不传标准错误。先用小输入验证每一段，再逐段连接，比从一条很长的命令开始更容易排错。
不要用 ps | grep name 查进程，它可能匹配 grep 自己。在 GNU/Linux 的 procps 工具集中可用：
pgrep -a bash || truemacOS 的 pgrep 没有同样的 -a 语义，可改用 pgrep -fl bash。无论在哪个平台，进程名都可能与预想不同，空结果不一定表示系统异常。
不要解析 ls 来处理任意文件名，也不要把 ls | wc -l 当作可靠文件计数。隐藏文件、换行符、区域设置和展示格式都会造成误差。需要遍历时，可让 find 用 NUL 分隔文件名，再由 Bash 逐个读取：
count=0
while IFS= read -r -d '' file; do
((count += 1))
done < <(find . -type f -print0)
printf 'files=%d\n' "$count"本例应计数为 6。注意：循环结束不代表 find 一定成功；进程替换中的失败不会自动成为循环的退出状态，处理真实目录时还要检查权限错误。这里的进程替换 < <(...) 和 read -d 属于 Bash 语法。NUL 不可能出现在 Unix 文件名中，因此它能安全区分带空格甚至换行的路径；若要编写跨 Shell 脚本，应改用目标平台明确支持的工具或专用语言。
重定向顺序和管道状态
下面的 command 是占位符，要替换成实际程序；这三行用于比较重定向规则，并非完整实验：
command >out.log 2>err.log
command >all.log 2>&1
command 2>&1 >out.log重定向从左到右处理。第二行让标准错误跟随已经指向 all.log 的标准输出；第三行先让标准错误指向原来的标准输出，随后只移动标准输出，所以结果不同。
Bash 默认使用管道中最后一个命令的退出状态。脚本希望任一环节失败都可见时可启用：
set -o pipefail但 head 提前退出可能让上游收到 SIGPIPE，在 pipefail 下要据此判断是否真是业务失败。
cd
rm -r -- "$workdir"→ 下一步：终端实战