zsh-字符串转义和格式化

文章目录
  1. 1. 导读
  2. 2. 转义字符
  3. 3. 单引号
  4. 4. 双引号
  5. 5. 反引号
  6. 6. print 命令用法
    1. 6.1. print 命令选项功能介绍
  7. 7. printf 命令用法
    1. 7.1. 输出带颜色和特殊样式的字符串
    2. 7.2. print 选项列表
  8. 8. 参考

导读

上一篇讲了 zsh 的常用字符串操作，这篇开始讲更为琐碎的转义字符和格式化输出相关内容。包括转义字符、引号、print、printf 的使用等等。其中很多内容没有必要记忆，作为手册参考即可。

转义字符

转义字符是很多编程语言中都有的概念，它主要解决某些字符因为没有对应键盘按键无法直接输出、字符本身有特殊含义（比如 \、"）或者显示不直观（比如难以区别多个空格和一个 tab）等问题。

最常用的转义字符是 \n（换行）、\r（回车）、\t（tab）。

直接用 echo、print 或者 printf 内置命令都可以正常输出转义字符，但包括转义字符的字符串需要用引号（单双引号都可以）扩起来。

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% echo 'Hello\n\tWorld'
Hello
        World

常用转义字符对照表，不常用的可以去查 ASCII 码表，然后使用 \xnn（如 \x14）。

转义字符 含义 ASCII 码值（十六进制）
\n 换行 0a
\r 回车 0d
\t tab 09
\ \ 5c
` ` 60
\xnn 取决于 nn nn

可以用 hexdump 命令查看字符的 ASCII 码值。

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% echo ab= | hexdump -C
00000000  61 62 3d 0a                                       |ab=.|
00000004

还有一些字符是可选转义（通常有特殊含义的字符都是如此）的，比如空格、"、'、*、~、$、&、(、)、[、]、{、}、;、? 等等，即如果在引号里边则无需转义（即使转义也不出错，转义方法都说前边加一个 \），但如果在引号外边则需要转义。谨慎起见，包含半角符号的字符串全部用引号包含即可，可以避免不必要的麻烦。

可以这样检查一个字符在空格外是否需要转义，输出的字符中前边带 \ 的都是需要的。

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% str='~!@#$%^&*()_+-={}|[]:;<>?,./"'
# -r 选项代表忽略字符串中的转义符合
# ${(q)str} 功能是为字符串中的特殊符号添加转义符号
% print -r ${(q)str}
\~\!@\#\$%\^\&\*\(\)_+-=\{\}\|\[\]:\;\<\>\?,./\"

单引号

单引号的左右主要是为了避免字符串里的特殊字符起作用。在单引号中，只有一个字符需要转义，转义符号 \ 。所以如果字符串里包含特殊符号时，最好使用单引号包含起来，避免不必要的麻烦。如果字符串需要包含单引号，可以使用这几种方法。

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# 用双引号包含
% echo "a'b"
a'b
# 用转义符号
% echo a\'b
a'b
# 同时使用单引号和转义符号，用于包含单引号和其他特殊符号的场景
% echo 'a"\'\''b*?'
a"\'b*?

双引号

双引号的作用类似单引号，但没有单引号那么严格，有些特殊字符在双引号里可以继续起作用。

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# 以使用变量
% str=abc
% echo "$str"
abc
# 可以使用 $( ) 运行命令
% echo "$(ls)"
git
tmp
# 可以使用 ` ` 运行命令，不建议在脚本里使用 ` `
% echo "`date`"
Mon Aug 28 09:49:11 CST 2017
# 可以使用 $(( )) 计算数值
% echo "$((1 + 2))"
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# 可以使用 $[ ] 计算数值
% echo "$[1 + 2]"
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简单说，$ 加各种东西的用法在双引号里都是可以正常使用的，而其他特殊符号（比如 *、?、>）的功能通常不可用。

反引号

反引号是用来运行命令的，它会返回命令结果，以便保存到变量等等。

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% str=`ls`
% echo $str
git
tmp
# 完全可以用 $( ) 取代
% str=$(ls)
% echo $str
git
tmp

反引号的功能和 $( ) 功能基本一样，但 $( ) 可以嵌套，而反引号不可以，而且反引号看起来更费事，某些字体中的反引号和单引号差别不大。所以在脚本里不建议使用反引号。

print 命令用法

print 是类似 echo 的内部命令（echo 命令很简单，不作介绍），但功能比 echo 强大很多。完全可以使用 print 代替 echo。

不加参数的 print 和 echo 的功能基本一样，但如果字符串里包含转义字符，某些情况可能不一致。如果需要输出转义字符，尽量统一使用 print，避免不一致导致的麻烦。

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% print 'Line\tone\n\Line\ttwo'
Line    one
Line    two
# echo 的输出和 print 不一致
% echo 'Line\tone\n\Line\ttwo'
Line    one
\Line   two

print 有很多参数，在 zsh 里输入 print - 然后按 tab 即可查看选项帮助（如果没有效果，需要配置 ~/.zshrc 里的补全选项，网上有很多现成的配置）。

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# - 后直接按 tab，C 是补全上去的
% print -C
 -- option --
-C  -- print arguments in specified number of columns
-D  -- substitute any arguments which are named directories using ~ notation
-N  -- print arguments separated and terminated by nulls
...

这里以常用程度的顺序依次介绍所有的选项，另外文末有“print 选项列表”方便查询。

-l 用于分行输出字符串：

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# 每个字符串一行，字符串列表是用空格隔开的
% print -l aa bb
aa
bb
# 也可以接数组，数组相关的内容之后会讲到
# 命令后的多个字符串都可以用数组取代，效果是相同的
% array=(aa bb)
% print -l $array
aa
bb

-n 用于不在输出内容的末尾自动添加换行符（echo 命令也有这个用法）：

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% print abc
abc
# 下面输出 abc 后的 % 高亮显示，代表这一行末尾没有换行符
% print -n abc
abc%

-m 用于只输出匹配到的字符串：

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% print -m "aa*" aabb abc aac
aabb aac

-o/-O/-i 用于对字符串排序：

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# print -o 对字符串升序排列
% print -o a d c 1 b g 3 s
1 3 a b c d g s
# print -O 对字符串降序排列
% print -O a d c 1 b g 3 s
s g d c b a 3 1
# 加 -i 参数后，对大小写不敏感
% print -oi A B C a c A B C
A a A B B C c C
# 不加 -i 的话小写排在大写的前面
% print -o A B C a c A B C
a A A B B c C C

-r 用于不对字符串进行转义。print 默认是会对转义字符进行转义的，加 -r 后会原样输出：

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% print -r '\n'
\n

-c 用于将字符串按列输出。如果对自动决定的列数不满意，可以用 -C 指定列数：

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% print -c a bbbbb ccc ddddd ee ffffff gg hhhhhh ii jj kk
a       ccc     ee      gg      ii      kk
bbbbb   ddddd   ffffff  hhhhhh  jj

-C 用于按指定列数输出字符串：

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# 从上到下
% print -C 3 a bb ccc dddd ee f
a     ccc   ee
bb    dddd  f
% print -C 3 a bb ccc dddd ee f g
a     dddd  g
bb    ee
ccc   f
# 加 -a 后，改成从左向右
% print -a -C 3 a bb ccc dddd ee f g
a     bb    ccc
dddd  ee    f
g

-D 用于将符合条件的路径名转化成带 ~ 的格式（~ 是家目录）：

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% print -D /home/goreliu/git
~/git
# mine 是这样定义的 hash -d mine='/mnt/c/mine'
% print -D /mnt/c/mine
~mine

-N 用于将输出的字符串以 \x00（null）分隔，而不是空格。这样可能方便处理包含空格的字符串，xargs 等命令也可以接受以 \x00 分隔的字符串：

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% print -N aa bb cc
aabbcc%
% print -N aa bb cc | hexdump -C
00000000  61 61 00 62 62 00 63 63  00                       |aa.bb.cc.|
00000009

-x 用于将行首的 tab 替换成空格。-x 是将行首的 tab 展开成空格，-x 后的参数是一个 tab 对应的空格数：

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% print -x 2 '\t\tabc' | hexdump -C
00000000  20 20 20 20 61 62 63 0a                           |    abc.|
00000008
% print -x 4 '\t\tabc' | hexdump -C
00000000  20 20 20 20 20 20 20 20  61 62 63 0a              |        abc.|
0000000c

-X 用于将所有的 tab 补全成空格。注意不是简单地替换成空格。比如每行有一个 tab，-X 8，那么如果 tab 前（到行首或者上一个 tab）有 5 个字符，就补全 3 个空格，凑够 8，这么做是为了对齐每一列的。但如果前边有 8 个或者 8 个以上字符，那么依然是一个 tab 替换成 8 个字符，因为 tab 不能凭空消失，一定要转成至少一个空格才行。如果没理解就自己多试试找规律吧。

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% print -X 2 'ab\t\tabc' | hexdump -C
00000000  61 62 20 20 20 20 61 62  63 0a                    |ab    abc.|
0000000a
% print -X 4 'ab\t\tabc' | hexdump -C
00000000  61 62 20 20 20 20 20 20  61 62 63 0a              |ab      abc.|
0000000c

-u 用于指定文件描述符（fd）输出。print 默认输出到 fd 1，即 stdout，可以指定成其他 fd（2 是 stderr，其他的可以运行 ls -l /proc/$$/fd 查看。

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% print -u 2 good
good
# 和重定向输出效果一样
% print good >&2

-v 用于把输出内容保存到变量：

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# 和 str="$(print aa bb cc)" 效果一样
% print -v str aa bb cc
% echo $str
aa bb cc

-s/-S 用于把字符串保存到历史记录：

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% print -s ls -a
% history | tail -n 1
 2222  ls -a
# -S 也类似，但需要用引号把命令引起来
% print -S "ls -a"
% history | tail -n 1
 2339  ls -a

-z 用于把字符串输出到命令行编辑区：

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# _是光标位置
% print -z aa bb cc
% aa bb cc_

-f 用于按指定格式化字符串输出，同 printf，用法见“printf 命令用法”。

-P 用于输出带颜色和特殊样式的字符串，见“输出带颜色和特殊样式的字符串”。

-b 用于辨认出 bindkey 中的转义字符串，bindkey 是 Zle 的快捷键配置内容，写脚本用不到，不作介绍。

-R 用于模拟 echo 命令，只支持 -n 和 -e 选项，通常用不到。

printf 命令用法

printf 命令很像 c 语言的 printf 函数，用于输出格式化后的字符串：

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# 末尾输出高亮的 % 代表该行末尾没有换行符
# printf 不会在输出末尾自动添加换行符
# 为了避免误解，之后的例子省略该 % 符号
% printf ":%d %f:" 12 34.56
:12 34.560000:%

printf 的第一个参数是格式化字符串，在 zsh 里输入 printf % 后按 tab，可以看到所有支持的用法。下面只举几个比较常用的例子：

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# 整数 浮点数 字符串
% printf "%d %f %s" 12 12.34 abcd
12 12.340000 abcd%
# 取小数点后 1 位
% printf "%.1f" 12.34
12.3
# 科学计数法输出浮点数
% printf "%e" 12.34
1.234000e+01
# 将十进制数字转成十六进制输出
% printf "%x" 12
c
# 补齐空格或者补齐 0
% printf "%5d\n%05d" 12 12
   12
00012

我把完整的格式贴在这里，方便搜索：

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 -- print format specifier --
      -- leave one space in front of positive number from signed conversion
-     -- left adjust result
.     -- precision
'     -- thousand separators
*     -- field width in next argument
#     -- alternate form
%     -- a percent sign
+     -- always place sign before a number from signed conversion
0     -- zero pad to length
b     -- as %s but interpret escape sequences in argument
c     -- print the first character of the argument
E  e  -- double number in scientific notation
f     -- double number
G  g  -- double number as %f or %e depending on size
i  d  -- signed decimal number or with leading " numeric value of following character
n     -- store number of printed bytes in parameter specified by argument
o     -- unsigned octal number
q     -- as %s but shell quote result
s     -- print the argument as a string
u     -- unsigned decimal number
X  x  -- unsigned hexadecimal number, letters capitalized as x

输出带颜色和特殊样式的字符串

用 zsh 的 print -P 可以方便地输出带颜色和特殊样式的字符串，不用再和 \033[41;36;1m 之类莫名其妙的字符串打交道了。

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# %B 加粗 %b 取消加粗
# %F{red} 前景色 %f 取消前景色
# %K{red} 背景色 %k 取消背景色
# %U 下滑线 %u 取消下滑线
# %S 反色 %s 取消反色
#
# black or 0  red     or 1
# green or 2  yellow  or 3
# blue  or 4  magenta or 5
# cyan  or 6  white   or 7
# 显示加粗的红色 abc
% print -P '%B%F{red}abc'
abc
# 没覆盖到的功能可以用原始的转义符号，可读性比较差
# 4[0-7] 背景色
# 3[0-7] 前景色
# 0m 正常 1m 加粗 2m 变灰 3m 斜体 4m 下滑钱 5m 闪烁 6m 快速闪烁 7m 反色
# 显示闪烁的红底绿字 abc
% print "\033[41;32;5mabc\033[0m"
abc

为了方便查询，我把 print 的选项列表放在这里：

选项 功能 参数
-C 按列输出 列数
-D 替换路径成带 ~ 的版本 无
-N 使用 \x00 作为字符串的间隔 无
-O 降序排列 无
-P 输出颜色和特殊样式 无
-R 模拟 echo 命令 无
-S 放命令放入历史命令文件（要加引号） 无
-X 替换所有 tab 为空格 tab 对应空格数
-a 和 -c/-C 一起使用时，改为从左到右 无
-b 识别出 bindkey 转义字符串 无
-c 按列输出（自动决定列数） 无
-f 同 printf 无
-i 和 -o/-O 一起用时，大小写不敏感排序 无
-l 使用换行符作为字符串分隔符 无
-m 只输出匹配的字符串 匹配模式字符串
-n 不自动添加最后的换行符 无
-o 升序排列 无
-r 不处理转义字符 无
-s 放命令放入历史命令文件（不加引号） 无
-u 指定 fd 输出 fd 号
-v 把内容保存到变量 变量名
-x 替换行首的 tab 为空格 tab 对应空格数
-z 把内容放置到命令行编辑区 无

参考

zsh开发指南