set 命令，shopt 命令

set 命令是 Bash 脚本的重要环节，却常常被忽视，导致脚本的安全性和可维护性出问题。本章介绍 set 的基本用法，帮助你写出更安全的 Bash 脚本。

简介 #

我们知道，Bash 执行脚本时，会创建一个子 Shell。

$ bash script.sh

上面代码中， script.sh 是在一个子 Shell 里面执行。这个子 Shell 就是脚本的执行环境，Bash 默认给定了这个环境的各种参数。

set 命令用来修改子 Shell 环境的运行参数，即定制环境。一共有十几个参数可以定制，官方手册有完整清单，本章介绍其中最常用的几个。

顺便提一下，如果命令行下不带任何参数，直接运行 set ，会显示所有的环境变量和 Shell 函数。

$ set

set -u #

执行脚本时，如果遇到不存在的变量，Bash 默认忽略它。

#!/usr/bin/env bash

echo $a
echo bar

上面代码中， $a 是一个不存在的变量。执行结果如下。

$ bash script.sh

bar

可以看到， echo $a 输出了一个空行，Bash 忽略了不存在的 $a ，然后继续执行 echo bar 。大多数情况下，这不是开发者想要的行为，遇到变量不存在，脚本应该报错，而不是一声不响地往下执行。

set -u 就用来改变这种行为。脚本在头部加上它，遇到不存在的变量就会报错，并停止执行。

#!/usr/bin/env bash
set -u

echo $a
echo bar

运行结果如下。

$ bash script.sh
bash: script.sh:行4: a: 未绑定的变量

可以看到，脚本报错了，并且不再执行后面的语句。

-u 还有另一种写法 -o nounset ，两者是等价的。

set -o nounset

set -x #

默认情况下，脚本执行后，只输出运行结果，没有其他内容。如果多个命令连续执行，它们的运行结果就会连续输出。有时会分不清，某一段内容是什么命令产生的。

set -x 用来在运行结果之前，先输出执行的那一行命令。

#!/usr/bin/env bash
set -x

echo bar

执行上面的脚本，结果如下。

$ bash script.sh
+ echo bar
bar

可以看到，执行 echo bar 之前，该命令会先打印出来，行首以 + 表示。这对于调试复杂的脚本是很有用的。

-x 还有另一种写法 -o xtrace 。

set -o xtrace

脚本当中如果要关闭命令输出，可以使用 set +x 。

#!/bin/bash

number=1

set -x
if [ $number = "1" ]; then
  echo "Number equals 1"
else
  echo "Number does not equal 1"
fi
set +x

上面的例子中，只对特定的代码段打开命令输出。

Bash 的错误处理 #

如果脚本里面有运行失败的命令（返回值非 0 ），Bash 默认会继续执行后面的命令。

#!/usr/bin/env bash

foo
echo bar

上面脚本中， foo 是一个不存在的命令，执行时会报错。但是，Bash 会忽略这个错误，继续往下执行。

$ bash script.sh
script.sh:行3: foo: 未找到命令
bar

可以看到，Bash 只是显示有错误，并没有终止执行。

这种行为很不利于脚本安全和除错。实际开发中，如果某个命令失败，往往需要脚本停止执行，防止错误累积。这时，一般采用下面的写法。

command || exit 1

上面的写法表示只要 command 有非零返回值，脚本就会停止执行。

如果停止执行之前需要完成多个操作，就要采用下面三种写法。

# 写法一
command || { echo "command failed"; exit 1; }

# 写法二
if ! command; then echo "command failed"; exit 1; fi

# 写法三
command
if [ "$?" -ne 0 ]; then echo "command failed"; exit 1; fi

另外，除了停止执行，还有一种情况。如果两个命令有继承关系，只有第一个命令成功了，才能继续执行第二个命令，那么就要采用下面的写法。

command1 && command2

set -e #

上面这些写法多少有些麻烦，容易疏忽。 set -e 从根本上解决了这个问题，它使得脚本只要发生错误，就终止执行。

#!/usr/bin/env bash
set -e

foo
echo bar

执行结果如下。

$ bash script.sh
script.sh:行4: foo: 未找到命令

可以看到，第4行执行失败以后，脚本就终止执行了。

set -e 根据返回值来判断，一个命令是否运行失败。但是，某些命令的非零返回值可能不表示失败，或者开发者希望在命令失败的情况下，脚本继续执行下去。这时可以暂时关闭 set -e ，该命令执行结束后，再重新打开 set -e 。

set +e
command1
command2
set -e

上面代码中， set +e 表示关闭 -e 选项， set -e 表示重新打开 -e 选项。

还有一种方法是使用 command || true ，使得该命令即使执行失败，脚本也不会终止执行。

#!/bin/bash
set -e

foo || true
echo bar

上面代码中， true 使得这一行语句总是会执行成功，后面的 echo bar 会执行。

-e 还有另一种写法 -o errexit 。

set -o errexit

set -o pipefail #

set -e 有一个例外情况，就是不适用于管道命令。

所谓管道命令，就是多个子命令通过管道运算符（ | ）组合成为一个大的命令。Bash 会把最后一个子命令的返回值，作为整个命令的返回值。也就是说，只要最后一个子命令不失败，管道命令总是会执行成功，因此它后面命令依然会执行， set -e 就失效了。

请看下面这个例子。

#!/usr/bin/env bash
set -e

foo | echo a
echo bar

执行结果如下。

$ bash script.sh
a
script.sh:行4: foo: 未找到命令
bar

上面代码中， foo 是一个不存在的命令，但是 foo | echo a 这个管道命令会执行成功，导致后面的 echo bar 会继续执行。

set -o pipefail 用来解决这种情况，只要一个子命令失败，整个管道命令就失败，脚本就会终止执行。

#!/usr/bin/env bash
set -eo pipefail

foo | echo a
echo bar

运行后，结果如下。

$ bash script.sh
a
script.sh:行4: foo: 未找到命令

可以看到， echo bar 没有执行。

set -E #

一旦设置了 -e 参数，会导致函数内的错误不会被 trap 命令捕获（参考《trap 命令》一章）。 -E 参数可以纠正这个行为，使得函数也能继承 trap 命令。

#!/bin/bash
set -e

trap "echo ERR trap fired!" ERR

myfunc()
{
  # 'foo' 是一个不存在的命令
  foo
}

myfunc

上面示例中， myfunc 函数内部调用了一个不存在的命令 foo ，导致执行这个函数会报错。

$ bash test.sh
test.sh:行9: foo：未找到命令

但是，由于设置了 set -e ，函数内部的报错并没有被 trap 命令捕获，需要加上 -E 参数才可以。

#!/bin/bash
set -Eeuo pipefail

trap "echo ERR trap fired!" ERR

myfunc()
{
  # 'foo' 是一个不存在的命令
  foo
}

myfunc

执行上面这个脚本，就可以看到 trap 命令生效了。

$ bash test.sh
test.sh:行9: foo：未找到命令
ERR trap fired!

其他参数 #

set 命令还有一些其他参数。

set -n ：等同于 set -o noexec ，不运行命令，只检查语法是否正确。
set -f ：等同于 set -o noglob ，表示不对通配符进行文件名扩展。
set -v ：等同于 set -o verbose ，表示打印 Shell 接收到的每一行输入。
set -o noclobber ：防止使用重定向运算符 > 覆盖已经存在的文件。

上面的 -f 和 -v 参数，可以分别使用 set +f 、 set +v 关闭。

set 命令总结 #

上面重点介绍的 set 命令的几个参数，一般都放在一起使用。

# 写法一
set -Eeuxo pipefail

# 写法二
set -Eeux
set -o pipefail

这两种写法建议放在所有 Bash 脚本的头部。

另一种办法是在执行 Bash 脚本的时候，从命令行传入这些参数。

$ bash -euxo pipefail script.sh

shopt 命令 #

shopt 命令用来调整 Shell 的参数，跟 set 命令的作用很类似。之所以会有这两个类似命令的主要原因是， set 是从 Ksh 继承的，属于 POSIX 规范的一部分，而 shopt 是 Bash 特有的。

直接输入 shopt 可以查看所有参数，以及它们各自打开和关闭的状态。

$ shopt

shopt 命令后面跟着参数名，可以查询该参数是否打开。

$ shopt globstar
globstar  off

上面例子表示 globstar 参数默认是关闭的。

（1）-s

-s 用来打开某个参数。

$ shopt -s optionNameHere

（2）-u

-u 用来关闭某个参数。

$ shopt -u optionNameHere

举例来说， histappend 这个参数表示退出当前 Shell 时，将操作历史追加到历史文件中。这个参数默认是打开的，如果使用下面的命令将其关闭，那么当前 Shell 的操作历史将替换掉整个历史文件。

$ shopt -u histappend

（3）-q

-q 的作用也是查询某个参数是否打开，但不是直接输出查询结果，而是通过命令的执行状态（ $? ）表示查询结果。如果状态为 0 ，表示该参数打开；如果为 1 ，表示该参数关闭。

$ shopt -q globstar
$ echo $?
1

上面命令查询 globstar 参数是否打开。返回状态为 1 ，表示该参数是关闭的。

这个用法主要用于脚本，供 if 条件结构使用。下面例子是如果打开了这个参数，就执行 if 结构内部的语句。

if (shopt -q globstar); then
  ...
fi