Mendel Cooper：advanced Bash Scripting Guide——an In Depth Exploration Of The Art Of Shell Scripting@2014 (文档版本 10.0)

《Advanced Bash-Scripting Guide》這份文件是一份深入探討 Bash Shell Scripting 藝術的指南。其主要目的是作為教科書、自學手冊，以及 Shell Scripting 技術的參考資源和知識來源。文件假設讀者沒有程式設計或腳本編寫的先備知識，但進程快速，旨在將讀者引導至中級到高級的水平，並穿插 UNIX 系統的實用知識。

指南強調，即使不打算實際編寫腳本，具備 Shell Scripting 的工作知識對於任何希望精通系統管理的人來說都是必不可少的。了解系統啟動時 /etc/rc.d 中執行的 Shell 腳本對於分析系統行為和進行客製化修改至關重要。Shell Scripting 提供了一種「快速而粗糙」的方式來原型化複雜應用程序。在決定使用 C, C++, Java, Perl, 或 Python 等編譯型或更強大的解釋型語言進行最終開發之前，先用 Shell 腳本實現功能子集，可以有效測試應用結構並發現主要問題。這種做法體現了經典的 UNIX 哲學——將複雜項目分解為更簡單的子任務，並串聯利用現有的組件和實用程序。相較於 Perl 這類試圖「包辦一切」的強大語言，這種方法被許多人認為更為優雅。

文件的學習方法注重實踐，認為真正學會 Scripting 的唯一方法是「寫腳本」。因此，指南大量依賴範例腳本（通常附有詳細註釋）和練習，鼓勵讀者積極動手。這些範例腳本經過實際測試，部分甚至在現實中有用。文件的組織結構呈教程形式，從最基本的概念開始，逐步引入 Shell Scripting 的各種特性、操作符和技術。指南鼓勵讀者從簡單的命令列表開始，逐步改進和通用化腳本，例如用變量取代硬編碼值，或將重複代碼塊組織成函數，從而建立個人的程式碼片段庫。

然而，指南也明確指出了不適合使用 Shell Scripting 的場景，這構成了關於其適用範圍和局限性的重要論點：

  1. 資源密集型任務： 對於速度要求高的任務，特別是排序、雜湊、遞歸等，Shell 腳本效率較低。
  2. 重度數學運算： 對於需要浮點數、任意精度計算或複數等高級數學功能的應用，建議使用 C++ 或 FORTRAN。
  3. 跨平台需求： 如果應用需要高度的跨平台兼容性，C 或 Java 是更佳選擇。
  4. 複雜應用程序： 需要嚴格的結構化編程實踐（如變量類型檢查、函數原型）時，Shell Scripting 功能不足。
  5. 任務關鍵型應用： 涉及系統穩定性和業務運營的核心應用，不應依賴 Shell 腳本。
  6. 安全性： 在對系統完整性要求極高、需要防範入侵和破壞的場景下，Shell 腳本安全性不足，因為源碼是公開的。
  7. 組件間複雜依賴： 項目包含相互依賴的子組件時，Shell Scripting 難以有效管理。
  8. 大量文件操作： Bash 對文件的處理主要限於串行、逐行操作，效率較低。
  9. 複雜數據結構： 不原生支持多維數組，也缺乏鏈接列表或樹等複雜數據結構的原生支持。
  10. 圖形界面與硬件訪問： 無法生成或操縱圖形界面（GUI），也無法直接訪問系統硬件或外部設備。
  11. 網絡與遺留代碼： Shell 腳本不原生支持端口或套接字 I/O，與現有庫或遺留代碼的接口也較困難。
  12. 閉源應用： Shell 腳本源碼是公開的，不適合需要隱藏源碼的專有應用。

若面臨上述任何情況，指南建議考慮使用更強大的腳本語言（如 Perl, Tcl, Python, Ruby）或編譯型語言（如 C, C++, Java）。但即便如此，先用 Shell 腳本進行原型化測試仍可能是一個有用的開發步驟。

關於 Shell 的選擇，指南專注於 Bash (Bourne-Again shell)，這是大多數 UNIX 變體上的事實標準，並從 Korn Shell 繼承了部分特性。使用 #!/bin/sh 作為 She-bang 行可以提高腳本在不同 UNIX 系統間的可移植性，但這會犧牲 Bash 特有的功能，使得腳本僅符合 POSIX sh 標準。指南特別提及並建議避免使用 C Shell 及其變體進行 Scripting，因為其存在固有問題。

文件的開頭幾章（「基礎」部分）著重介紹了 Shell Scripting 的基本構件：She-bang (#!) 的作用及其用法，註釋（#），命令分隔符（;），變量（定義、引用、不同類型，強調 Bash 變量無類型特點），引用機制（單引號 '' 和雙引號 ""），轉義字符（\），腳本和命令的退出狀態（exit 和 $?），測試結構（[ [[ (( 和 test 命令，文件測試、字符串比較、整數比較），以及基本的操作符（算術、邏輯、位運算）。這些基礎知識是編寫任何 Shell 腳本的起點，指南通過豐富的範例和練習幫助讀者掌握它們。

最後，指南本身的一大特點和重要聲明是其版權狀態——它被明確地授予 Public Domain (公共領域)，不保留任何版權。這允許這份文檔被自由地複製、分發和使用。