Bash vs Bourne Shell（Appendix B 差异汇总）

参考：https://www.gnu.org/software/bash/manual/bash.html#Major-Differences-From-The-Bourne-Shell 基准：SVR4.2 的历史 sh。

1. 规范与定位

• POSIX 兼容：冲突时以 POSIX 为准，而非传统 sh。
• 支持多字符启动选项（如 --noediting、--dump-strings）；SVR4.2 sh 只支持 -xv 一类单字符。
• Restricted mode（rbash）更完善。

2. 交互体验（sh 完全没有）

• 行编辑（Readline）+ bind 内建
• 可编程补全：complete / compgen / compopt
• 命令历史：history / fc、HISTTIMEFORMAT、csh 式 ! 展开
• 提示符 PS0 / PS1 / PS2 / PS4 支持反斜杠转义
• PROMPT_COMMAND 支持数组形式

3. 引用与展开

• $'…'（ANSI-C 转义）、$"…"（locale 翻译，-D/--dump-strings 抽取）
• brace expansion {a,b}、tilde expansion ~user
• POSIX $(…) 命令替换（仍兼容反引号）
• ${ cmd;} / ${|cmd;} 在当前 shell 执行的命令替换
• process substitution <(…) / >(…)
• alias / unalias

4. 参数展开（巨大扩展）

• ${num} 支持 $10 以上
• += 追加赋值
• 模式移除：${v#p} ${v##p} ${v%p} ${v%%p}
• 长度 ${#x}、子串 ${x:off:len}、替换 ${x/pat/rep}（支持 // # %）
• 间接 ${!var} 与 nameref（declare -n）
• 名字枚举 ${!prefix*} / ${!prefix@}
• 变换 ${var@X}（Q/E/P/A/K/a/U/L/u 等）

5. 控制结构 & 表达式

• ! 取反管道；set -o pipefail
• time 关键字 + TIMEFORMAT
• coproc 协程
• C 风格 for ((…;…;…))；select 菜单
• [[ … ]] 条件命令（含 regex =~，可 shopt -s nocasematch）
• case 支持 ;&（贯穿）和 ;;&（继续匹配下一条）
• ((…)) 算术命令、let、$((…))
• 一维数组（索引/关联），多个内建支持数组参数

6. 变量行为

• 初始环境变量自动导出到子进程（sh 需显式 export）
• 预置变量：
  • 身份：UID/EUID/GROUPS
  • 主机/平台：HOSTTYPE/OSTYPE/MACHTYPE/HOSTNAME
  • Bash 自身：BASH/BASH_VERSION/BASH_VERSINFO
  • 随机/时间：RANDOM/SRANDOM/EPOCHSECONDS/EPOCHREALTIME
  • 进程/追踪：BASHPID/BASH_XTRACEFD
  • 过滤：GLOBIGNORE/HISTIGNORE/GLOBSORT
• IFS 只切割展开结果（修复 sh 的安全漏洞）
• 命令前变量赋值只作用于该命令（builtin/函数同样如此）

7. 文件名展开

• bracket 否定支持 ! 和 ^（sh 仅 !）
• 支持 POSIX 字符类 [:alpha:]、等价类、collating symbols
• shopt -s extglob 扩展模式：?(…) *(…) +(…) @(…) !(…)
• shopt -s globstar 递归 **

8. 重定向

• <> 读写、&> 合并 stdout+stderr、<<< here-string
• [n]<&w / [n]>&w 移动 fd
• {var}<word 让 shell 自动分配 fd 并存入变量
• 对重定向目标做文件名展开
• 特殊文件名：/dev/fd/N、/dev/stdin|stdout|stderr、/dev/tcp/host/port、/dev/udp/host/port
• noclobber 防覆盖 + >| 强制覆盖

9. 函数

• 函数可有 local 变量，支持递归
• 函数与变量命名空间分离
• export -f 导出给子进程
• 函数可覆盖同名内建；用 builtin / command 绕过

10. 调试支持

• 变量：BASH_ARGC / BASH_ARGV / BASH_LINENO / BASH_SOURCE
• 伪信号：DEBUG、RETURN、ERR（需 functrace / errtrace 传到函数）
• declare -F、caller、extdebug

11. 目录栈

• pushd / popd / dirs、DIRSTACK 变量
• cd / pwd 的 -L / -P（逻辑/物理路径）

12. 内建命令增强（对照表）

内建	Bash 的增强
declare	统一管理变量/函数属性（-i/-a/-A/-r/-x/-n/-l/-u）
disown	移出 job 表；-h 防 SIGHUP
enable	启禁内建、动态加载 .so
exec	控制环境、改 argv0（-c/-l/-a）
export/readonly	-f 作用于函数；-p 可重用输出；-n 去属性
hash	-p 手工绑定路径
help	内建帮助
mapfile / readarray	读文件到数组
printf	额外格式符、-v 赋值到变量
read	-r/-p/-e/-i/-s/-t/-n/-d，默认写 REPLY
return	可中止被 source 的脚本
set	大量 -o；-x 追踪复合命令
shopt	细粒度可选开关，启动时也能设
test	POSIX 按参数数量裁决
trap	DEBUG/RETURN/ERR 伪信号
type	更详尽的查找信息
ulimit	更多资源维度
umask	-p 可重用输出
wait	-n 等任一、-p var 记录退出 pid

13. 不支持的 SVR4.2 特性

• 无 stop / newgrp 内建
• 无 SHACCT 变量 / shell accounting
• 无 mldmode / priv
• 不像 SVR4.2 以 jsh 启动自动开 job control
• Bash 用 TMOUT 对应 SVR4.2 的 TIMEOUT

B.1 实现层差异

• 不为重定向 if / while 等结构 fork 子 shell。
• 不容忍引号不闭合（sh 会静默补一个，埋藏难查 bug）。
• 不靠 trap SIGSEGV 管内存；从 block 了 SIGSEGV 的进程启动也不崩。
• 不会在 UID < 100 时擅自改 real/effective UID/GID。
• 允许用户 trap SIGSEGV / SIGALRM / SIGCHLD。
• IFS / MAILCHECK / PATH / PS1 / PS2 都可 unset。
• 不把 ^ 当 |（sh 遗留）。
• 启动选项可分多次 -x -v；sh 必须合成 -xv，有些版本遇到第二个 - 还会 coredump。
• 只在 POSIX 特殊 builtin 失败时退出脚本（sh 任何 builtin 失败都退）。
• shopt -s lastpipe + 无 job control 时，管道最后一段在当前 shell 执行（可让管道里的赋值生效）。

一句话概括

Bash = POSIX sh 超集 + csh 历史展开 + ksh 扩展（数组、[[、((、函数作用域）+ 交互体验（Readline、补全、提示符、目录栈）+ 调试钩子 + 现代重定向 / 网络 + 更安全的解析与信号处理。