Bourne Shell Variables vs Bash Variables
核心区别
Bourne Shell Variables 是 POSIX 标准定义的，所有 POSIX shell 都有；Bash Variables 是 bash 专有扩展，只在 bash 中存在。
Bourne Shell Variables（POSIX 标准，全平台通用）
环境与路径
| 变量 | 说明 |
|---|---|
$HOME | 用户主目录 |
$PATH | 命令搜索路径 |
$PWD | 当前目录 |
$OLDPWD | 上一个目录 |
$CDPATH | cd 的搜索路径 |
$LANG / $LC_* | 语言和区域设置 |
$MAIL | 邮件文件路径 |
$MAILPATH | 多个邮件文件路径（冒号分隔） |
$MAILCHECK | 检查新邮件的间隔秒数（默认 60） |
提示符
| 变量 | 说明 |
|---|---|
$PS1 | 主提示符 |
$PS2 | 续行提示符（输入未完成时） |
特殊参数
| 变量 | 说明 |
|---|---|
$? | 上一条命令的退出状态 |
$$ | 当前 shell 的 PID |
$! | 最近一个后台进程的 PID |
$0 | 脚本或 shell 名称 |
$1~$9 | 位置参数 |
$@ | 所有位置参数（各自独立） |
$* | 所有位置参数（合并为一个字符串） |
$# | 位置参数数量 |
$- | 当前已开启的选项标志 |
其他
| 变量 | 说明 |
|---|---|
$IFS | 字段分隔符（默认空格/Tab/换行） |
$OPTARG | getopts 当前选项的参数值 |
$OPTIND | getopts 下一个处理的参数索引 |
Bash Variables（bash 专有，不可移植）
Shell 自身信息
| 变量 | 说明 |
|---|---|
$BASH | bash 可执行文件的路径 |
$BASH_VERSION | bash 版本字符串 |
$BASH_VERSINFO | bash 版本信息数组 |
$BASHPID | 当前 bash 进程的 PID（与 $$ 不同，子 shell 中有差异） |
$BASHOPTS | 当前 shopt 开启的选项列表 |
$SHELLOPTS | 当前 set -o 开启的选项列表 |
$SHLVL | shell 嵌套层数 |
$HOSTTYPE | 硬件类型（如 x86_64） |
$OSTYPE | 操作系统类型（如 linux-gnu） |
$MACHTYPE | 完整机器描述 |
$HOSTNAME | 主机名 |
$HOSTFILE | 主机名补全的来源文件 |
$CHILD_MAX | shell 记录的已退出子进程数上限 |
$FUNCNEST | 函数嵌套调用深度上限（防止无限递归） |
调试与追踪
| 变量 | 说明 |
|---|---|
$BASH_SOURCE | 调用栈中每层对应的源文件名（数组） |
$BASH_LINENO | 调用栈中每层对应的行号（数组） |
$BASH_COMMAND | 当前正在执行的命令（配合 DEBUG trap） |
$BASH_SUBSHELL | 当前子 shell 的嵌套层数 |
$BASH_ARGC / $BASH_ARGV | 调用栈参数信息（需开启 extdebug） |
$BASH_EXECUTION_STRING | -c 选项传入的命令字符串 |
$LINENO | 当前执行的行号 |
$FUNCNAME | 函数调用栈数组 |
$BASH_XTRACEFD | set -x 输出的目标文件描述符 |
$BASH_COMPAT | 设置 bash 兼容模式版本号 |
历史记录
| 变量 | 说明 |
|---|---|
$HISTFILE | 历史记录文件路径 |
$HISTSIZE | 内存中保留的历史条数 |
$HISTFILESIZE | 文件中保留的历史条数 |
$HISTCONTROL | 历史记录过滤规则（ignoredups 等） |
$HISTIGNORE | 不记录历史的命令模式 |
$HISTTIMEFORMAT | 历史记录的时间戳格式 |
$HISTCMD | 当前命令在历史中的编号 |
管道与进程
| 变量 | 说明 |
|---|---|
$PIPESTATUS | 上一条管道中每个命令的退出状态（数组） |
$PPID | 父进程 PID |
$UID / $EUID | 真实/有效用户 ID |
$GROUPS | 用户所属组 ID 数组 |
实用工具变量
| 变量 | 说明 |
|---|---|
$RANDOM | 每次引用返回 0~32767 的随机数 |
$SRANDOM | 32 位高质量随机数（bash 5.1+） |
$SECONDS | shell 启动至今的秒数 |
$EPOCHSECONDS | Unix 时间戳（整秒） |
$EPOCHREALTIME | Unix 时间戳（含小数秒） |
$REPLY | read 未指定变量名时的默认接收变量 |
$DIRSTACK | pushd/popd 目录栈数组 |
$TIMEFORMAT | time 命令的输出格式 |
$TMOUT | 交互式 shell 的输入超时秒数 |
$BASH_REMATCH | [[ =~ ]] 正则匹配的捕获组数组 |
$MAPFILE | mapfile/readarray 的默认数组名 |
$EXECIGNORE | exec 时忽略的文件模式列表 |
$GLOBIGNORE | glob 展开时忽略的文件模式列表 |
$FIGNORE | 补全时忽略的文件后缀列表 |
$IGNOREEOF | 交互式 shell 忽略 EOF 的次数 |
$INPUTRC | Readline 配置文件路径（默认 ~/.inputrc） |
$INSIDE_EMACS | 在 Emacs 中运行时由 Emacs 设置 |
$POSIXLY_CORRECT | 设置后强制 POSIX 兼容模式 |
$BASH_ENV | 非交互式 bash 启动时执行的文件 |
$BASH_LOADABLES_PATH | 动态加载内建命令的搜索路径 |
$LINES / $COLUMNS | 终端行数/列数（checkwinsize 自动更新） |
补全相关变量
| 变量 | 说明 |
|---|---|
$COMP_CWORD | 当前光标所在单词在 $COMP_WORDS 中的索引 |
$COMP_KEY | 触发补全的按键 |
$COMP_LINE | 当前命令行完整内容 |
$COMP_POINT | 光标在命令行中的位置 |
$COMP_TYPE | 补全类型（Tab/?/! 等） |
$COMP_WORDBREAKS | 补全时的单词分隔字符集 |
$COMP_WORDS | 当前命令行拆分后的单词数组 |
$COMPREPLY | 补全函数向 bash 返回补全候选的数组 |
提示符扩展
| 变量 | 说明 |
|---|---|
$PS0 | 每条命令执行前、读取后显示的字符串（bash 4.4+） |
$PS3 | select 循环的提示符 |
$PS4 | set -x 追踪时每行的前缀（默认 +） |
$PROMPT_COMMAND | 每次显示 $PS1 前执行的命令 |
$PROMPT_DIRTRIM | 提示符中路径显示的层数上限 |
关键差异示例
PIPESTATUS：管道各段退出状态
# bash 专有，sh/dash 没有
cat /nonexistent | grep foo
echo ${PIPESTATUS[@]} # 1 1（cat 失败，grep 也失败）
# POSIX 替代方案：只能拿到最后一段的状态
echo $? # 只有 grep 的退出状态
BASH_SOURCE + FUNCNAME：调试定位
# bash 专有，可精确定位函数调用位置
foo() {
echo "调用自: ${BASH_SOURCE[1]}:${BASH_LINENO[0]}"
echo "调用栈: ${FUNCNAME[@]}"
}
bar() { foo; }
bar
# 输出：
# 调用自: script.sh:8
# 调用栈: foo bar main
RANDOM：随机数
# bash 专有
echo $RANDOM # 每次引用返回不同值（0~32767）
# POSIX 替代方案
awk 'BEGIN{srand(); print int(rand()*32768)}'
EPOCHREALTIME：高精度时间戳（bash 5.0+）
# bash 专有
echo $EPOCHREALTIME # 1745723412.345678
# POSIX 替代方案
date +%s%N # 精度取决于系统
BASH_REMATCH：正则捕获组
# bash 专有
str="2026-04-27"
if [[ $str =~ ^([0-9]{4})-([0-9]{2})-([0-9]{2})$ ]]; then
echo "年: ${BASH_REMATCH[1]}" # 2026
echo "月: ${BASH_REMATCH[2]}" # 04
echo "日: ${BASH_REMATCH[3]}" # 27
fi
# POSIX 替代方案：用 sed/awk 提取
echo "$str" | sed 's/\([0-9]*\)-\([0-9]*\)-\([0-9]*\)/年:\1 月:\2 日:\3/'
IFS 控制分词（POSIX，但常被忽视）
# IFS 是 POSIX 变量，所有 shell 都有
IFS=: read user pass uid gid <<< "root:x:0:0"
echo "$user $uid" # root 0
# 临时修改 IFS
IFS=',' read -ra fields <<< "a,b,c,d"
echo ${fields[@]} # a b c d
可移植性速查
| 需求 | POSIX 写法 | bash 专有 |
|---|---|---|
| 退出状态 | $? | ${PIPESTATUS[@]} |
| 当前行号 | 无标准方式 | $LINENO |
| 函数名 | 无标准方式 | ${FUNCNAME[0]} |
| 随机数 | awk rand() | $RANDOM |
| 时间戳 | date +%s | $EPOCHSECONDS |
| 正则捕获 | sed/awk | $BASH_REMATCH |
| 管道各段状态 | 无 | $PIPESTATUS |
| 主机名 | hostname 命令 | $HOSTNAME |
一句话总结
写需要跨平台移植的脚本（#!/bin/sh）只能依赖 Bourne Shell Variables；写只在 bash 环境运行的脚本（#!/bin/bash）可充分利用 Bash Variables 提供的调试、历史、随机数、管道状态等能力。