Zsh和Bash，究竟有何不同
偶然发现这个zsh和bash的介绍文章，作者讲的很基础细节，转载记录学习下，也有很多其他好文章，向作者取经学习。
转载于：破冰 https://www.xshell.net/thinking/1513.html
坑很深。
已经有不少人写过类似“为什么Zsh比Bash好”“为什么Zsh比* shell好”的文章了，讲解如何配置Zsh或折腾各种oh-my-zsh主题的教程也是一搜一大箩，但是却极少看到Zsh和Bash这两个Shell作为脚本语言时的具体差异比较。那么，这里就是一篇，从语言特性的角度上简单整理了两者一些细微的不兼容之处，供编写可移植Shell脚本时参考。（仅仅是从我自己过去的经验教训中总结出来的，所以应该也是不完全的。）
开始之前：理解Zsh的仿真模式（emulation mode）
一种流行的说法是，Zsh是与Bash兼容的。这种说法既对，也不对，因为Zsh本身作为一种脚本语言，是与Bash不兼容的。符合Bash规范的脚本无法保证被Zsh解释器正确执行。但是，Zsh实现中包含了一个屌炸天的仿真模式（emulation mode），支持对两种主流的Bourne衍生版shell（bash、ksh）和C shell的仿真（csh的支持并不完整）。在Bash的仿真模式下，可以使用与Bash相同的语法和命令集合，从而达到近乎完全兼容的目的。为了激活对Bash的仿真，需要显式执行：
$ emulate bash
等效于：
$ emulate sh
Zsh是不会根据文件开头的shebang（如#!/bin/sh和#!/bin/bash）自动采取兼容模式来解释脚本的，因此，要让Zsh解释执行一个其他Shell的脚本，你仍然必须手动emulate sh或者emulate ksh，告诉Zsh对何种Shell进行仿真。
那么，Zsh究竟在何时能够*自动*仿真某种Shell呢？
对于如今的绝大部分GNU/Linux（Debian系除外）和Mac OS X用户来说，系统默认的/bin/sh指向的是bash：
$ file /bin/sh
/bin/sh: symbolic link to `bash'
不妨试试用zsh来取代bash作为系统的/bin/sh：
# ln -sf /bin/zsh /bin/sh
所有的Bash脚本仍然能够正确执行，因为Zsh在作为/bin/sh存在时，能够自动采取其相应的兼容模式（emulate sh）来执行命令。也许正是因为这个理由，Grml直接选择了Zsh作为它的/bin/sh，对现有的Bash脚本能做到近乎完美的兼容。
无关主题：关于/bin/sh和shebang的可移植性
说到/bin/sh，就不得不提一下，在Zsh的语境下，sh指的是大多数GNU/Linux发行版上/bin/sh默认指向的bash，或者至少是一个Bash的子集（若并非全部GNU Bash的最新特性都被实现的话），而非指POSIX shell。因此，Zsh中的emulate sh可以被用来对Bash脚本进行仿真。
众所周知，Debian的默认/bin/sh是 dash（Debian Almquist shell），这是一个纯粹POSIX shell兼容的实现，基本上你要的bash和ksh里的那些高级特性它都没有。“如果你在一个#!/bin/sh脚本中用到了非POSIX shell的东西，说明你的脚本写得是错的，不关我们发行版的事情。”Debian开发者们在把默认的/bin/sh换成dash，导致一些脚本出错时这样宣称道。当然，我们应该继续假装与POSIX shell标准保持兼容是一件重要的事情，即使现在大家都已经用上了更高级的shell。
因为有非GNU的Unix，和Debian GNU/Linux这类发行版的存在，你不能够假设系统的/bin/sh总是GNU Bash，也不应该把#!/bin/sh用作一个Bash脚本的shebang（——除非你愿意放弃你手头Shell的高级特性，写只与POSIX shell兼容的脚本）。如果想要这个脚本能够被方便地移植的话，应指定其依赖的具体Shell解释器：
#!/usr/bin/env bash
这样系统才能够总是使用正确的Shell来运行脚本。
（当然，显式地调用bash命令来执行脚本，shebang怎样写就无所谓了）
echo命令 / 字符串转义
Zsh比之于Bash，可能最容易被注意到的一点不同是，Zsh中的echo和printf是内置的命令。
$ which echo
echo: shell built-in command
$ which printf
printf: shell built-in command
Bash中的echo和printf同样是内置命令：
$ type echo
echo is a shell builtin
$ type printf
echo is a shell builtin
感谢读者提醒，在Bash中不能通过which来确定一个命令是否为外部命令，因为which本身并不是Bash中的内置命令。which在Zsh中是一个内置命令。
Zsh内置的echo命令，与我们以前在GNU Bash中常见的echo命令，使用方式是*不兼容*的。
首先，请看Bash：
$ echo \\
\
$ echo \\\\
\\
我们知道，因为这里传递给echo的只是一个字符串（允许使用反斜杠\转义），所以不加引号与加上双引号是等价的。Bash输出了我们预想中的结果：每两个连续的\转义成一个\字符输出，最终2个变1个，4个变2个。没有任何惊奇之处。
你能猜到Zsh的输出结果么？
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
$ echo \\
\
$ echo \\\\
\
(゜Д゜*)
解释稍后。
我们还知道，要想避免一个字符串被反斜杠转义，可以把它放进单引号。正如我们在Bash中所清楚看到的这样，所有的反斜杠都照原样输出：
$ echo '\\'
\\
$ echo '\\\\'
\\\\
再一次，你能猜到Zsh的输出结果么？
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
$ echo '\\'
\
$ echo '\\\\'
\\
((((((゜Д゜*))))))))))))
这个解释是这样的：在前一种不加引号（或者加了双引号）的情形下，传递给echo内部命令的字符串将首先被转义，echo \\中的\\被转义成\，echo \\\\中的\\\\被转义成\\。然后，在echo这个内部命令输出到终端的时候，它还要把这个东西再转义一遍，一个单独的\没法转义，所以仍然是作为\输出；连续的\\被转义成\，所以输出就是\。因此，echo \\和echo \\\\的输出相同，都是\。
为了让Zsh中echo的输出不被转义，需要显式地指明-E选项：
$ echo -E \\
\
$ echo -E \\\\
\\
于是，我们也就知道在后一种加单引号的情形下，如何得到与原字符串完全相同的输出了：
$ echo -E '\\'
\\
$ echo -E '\\\\'
\\\\
而Bash的echo默认就是不对输出进行转义的，若要得到转义的效果，需显式地指定-e选项。Bash和Zsh中echo命令用法的不兼容，在这里体现出来了。
变量的自动分字（word splitting）
在Bash中，你可以通过调用外部命令echo输出一个字符串：
echo $text
我们知道，Bash会对传递给命令的字符串进行分字（根据空格或换行符），然后作为多个参数传给echo。当然，作为分隔符的换行，在最终输出时就被抹掉了。于是，更好的习惯是把变量名放在双引号中，把它作为一个字符串传递，这样就可以保留文本中的换行符，将其原样输出。
echo "$text"
在Zsh中，你不需要通过双引号来告诉解释器“$text是一个字符串”。解释器不会把它转换成一个由空格或者\n分隔的参数列表或者别的什么。所以，没有Bash中的trick，直接echo $text就可以保留换行符。但是，如前一节所说，我们需要一个多余的工作来保证输出的是未转义的原始文本，那就是-E选项：
echo -E $text
从这里我们看到，Zsh中的变量在传递给命令时是不会被自动切分成words然后以多个参数的形式存在的。它仍然保持为一个量。这是它与传统的Bourne衍生shell（ksh、bash）的一个重要不兼容之处。这是Zsh的特性，而不是一个bug。
通配符展开（globbing）
通配符展开（globbing）也许是Unix shell中最为实用化的功能之一。比起正则表达式，它的功能相当有限，不过它的确能满足大部分时候的需求：依据固定的前缀或后缀匹配文件。需要更复杂模式的时候其实是很少见的，至少在文件的命名和查找上。
Bash和Zsh对通配符展开的处理方式有何不同呢？举个例子，假如我们想要列举出当前目录下所有的.markdown文件，但实际上又不存在这样的文件。在Zsh中：（注意到这里使用了内置的echo，因为我们暂时还不想用到外部的系统命令）
$ echo *.markdown
zsh: no matches found: *.markdown
Bash中：
$ echo *.markdown
*.markdown
Zsh因为通配符展开失败而报错；而Bash在通配符展开失败时，会放弃把它作为通配符展开、直接把它当做字面量返回。看起来，Zsh的处理方式更优雅，因为这样你就可以知道这个通配符确实无法展开；而在Bash中，你很难知道究竟是不存在这样的文件，还是存在一个文件名为'*.markdown'的文件。
接下来就是不那么和谐的方面了。
在Zsh中，用ls查看当然还是报错：
$ ls *.markdown
zsh: no matches found: *.markdown
Bash，这时候调用ls也会报错。因为当前目录下没有.markdown后缀的文件，通配符展开失败后变成字面的'*.markdown'，这个文件自然也不可能存在，所以外部命令ls报错：
$ ls *.markdown
ls: cannot access *.markdown: No such file or directory
同样是错误，差别在哪里？对于Zsh，这是一个语言级别的错误；对于Bash，这是一个外部命令执行的错误。这件差别很重要，因为它意味着后者可以被轻易地catch，而前者不能。
想象一个常见的命令式编程语言，Java或者Python。你可以用try...catch或类似的语言结构来捕获运行时的异常，比较优雅地处理无法预料的错误。Shell当然没有通用的异常机制，但是，你可以通过检测某一段命令的返回值来模拟捕获运行时的错误。例如，在Bash里可以这样：
$ if ls *.markdown &>/dev/null; then :; else echo $?; fi
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于是，在通配符展开失败的情形下，我们也能轻易地把外部命令的错误输出重定向到/dev/null，然后根据返回的错误码执行后续的操作。
不过在Zsh中，这个来自Zsh解释器自身的错误输出却无法被重定向：
$ if ls *.markdown &>/dev/null; then :; else echo $?; fi
zsh: no matches found: *.markdown
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大部分时候，我们并不想看到这些丑陋多余的错误输出，我们期望程序能完全捕获这些错误，然后完成它该完成的工作。但这也许是一种正常的行为。理由是，在程序语言里，syntax error一般是无法简单地由用户在运行阶段自行catch的，这个报错工作将直接由解释器来完成。除非，当然，除非我们用了邪恶的eval。
$ if eval "ls *.markdown" &>/dev/null; then :; else echo $?; fi
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Eval is evil. 但在Zsh中捕获这样的错误，似乎没有更好的办法了。必须这么做的原因就是：Zsh中，通配符展开失败是一个语法错误。而在Bash中则不是。
基于上述理由，依赖于Bash中通配符匹配失败而直接把"*"当作字面量传递给命令的写法，在Zsh中是无法正常运行的。例如，在Bash中你可以：（虽然在大部分情况下*能用*，但显然不加引号是不科学的）
$ find /usr/share/git -name *.el
因为Zsh不会在glob扩展失败后自动把"*"当成字面量，而是直接报错终止运行，所以在Zsh中你必须给"*.el"加上引号，来避免这种扩展：
$ find /usr/share/git -name "*.el"
字符串比较
在Bash中判断两个字符串是否相等：
[ "$foo" = "$bar" ]
或与之等效的（现代编程语言中更常见的==比较运算符）：
[ "$foo" == "$bar" ]
注意等号左右必须加空格，变量名一定要放在双引号中。（写过Shell的都知道这些规则的重要性）
在条件判断的语法上，Zsh基本和Bash相同，没有什么改进。除了它的解释器想得太多，以至于不小心把==当做了一个别的东西：
$ [ foo == bar ]; echo $?
zsh: = not found
要想使用我们最喜欢的==，只有把它用引号给保护起来，不让解释器做多余的解析：
$ [ foo "==" bar ]; echo $?
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所以，为了少打几个字符，还是老老实实用更省事的=吧。
数组
同样用一个简单的例子来说明。Bash：
array=(alpha bravo charlie delta) echo $array echo ${array[*]} echo ${#array[*]} for ((i=0; i < ${#array[*]}; i++)); do echo ${array[$i]} done
输出：
alpha
alpha bravo charlie delta
4
alpha
bravo
charlie
delta
很容易看到，Bash的数组下标是从0开始的。$array取得的实际上是数组的第一个元素的值，也就是${array[0]}（这些行为和C有点像）。要想取得整个数组的值，必须使用${array[*]}或${array[@]}，因此，获取数组的长度可以使用${#array[*]}。在Bash中，必须记得在访问数组元素时给整个数组名连同下标加上花括号，比如，${array[*]}不能写成$array[*]，否则解释器会首先把$array当作一个变量来处理。
再来看这段Zsh：
array=(alpha bravo charlie delta) echo $array echo $array[*] echo $#array for ((i=1; i <= $#array[*]; i++)); do echo $array[$i] done
输出：
alpha bravo charlie delta
alpha bravo charlie delta
4
alpha
bravo
charlie
delta
在Zsh中，$array和$array[*]一样，可以用来取得整个数组的值。因此获取数组的长度可直接用$#array。
Zsh的默认数组下标是从1而不是0开始的，这点更像C shell。（虽然一直无法理解一个名字叫C的shell为何会采用1作为数组下标开始这种奇葩设定）
最后，Zsh不需要借助花括号来访问数组元素，因此Bash中必需的花括号都被略去了。
关联数组
Bash 4.0+和Zsh中都提供了对类似AWK关联数组的支持。
declare -A array
array[mort]=foo
和普通的数组一样，在Bash中，必须显式地借助花括号来访问一个数组元素：
echo ${array[mort]}
而Zsh中则没有必要：
echo $array[mort]
说到这里，我们注意到Zsh有一个不同寻常的特性：支持使用方括号进行更复杂的globbing，array[mort]这样的写法事实上会造成二义性：究竟是取array这个关联数组以mort为key的元素值呢，还是以通配符展开的方式匹配当前目录下以"array"开头，以"m"、"o"、"r"或"t"任一字符结尾的文件名呢？
在array[mort]=作为命令开始的情况下，不存在歧义，这是一个对关联数组的赋值操作。在前面带有$的情况下，Zsh会自动把$array[mort]识别成取关联数组的值，这也没有太大问题。问题出在它存在于命令中间，却又不带$的情况，比如：
read -r -d '' array[mort] << 'EOF' hello world EOF
我们的本意是把这个heredoc赋值给array[mort]数组元素。在Bash中，这是完全合法的。然而，在Zsh中，解释器会首先试图对"array[mort]"这个模式进行glob展开，如果当前目录下没有符合该模式的文件，当然就会报出一个语法错误：
zsh: no matches found: array[mort]
这是一件很傻的事情，为了让这段脚本能够被Zsh解释器正确执行，我们需要把array[mort]放在引号中以防止被展开：
read -r -d '' 'array[mort]' << 'EOF' hello world EOF
这是Zsh在扩展了一些强大功能的同时带来的不便之处（或者说破坏了现有脚本兼容性的安全隐患，又或者是让解释器混乱的pitfalls）。
顺便说一句，用Rake构建过项目的Rails程序员都知道，有些时候需要在命令行下通过方括号给rake传递参数值，如：
$ rake seeder:seed[100]
Zsh这个对方括号展开的特性确实很不方便。如果不想每次都用单引号把参数括起来，可以完全禁止Zsh对某条命令后面的参数进行glob扩展：（~/.zshrc）
alias rake="noglob rake"
嗯，对于rake命令来说，glob扩展基本是没有用的。你可以关掉它。
分号与空语句
虽然有点无聊，但还是想提一下：Bash不允许语句块中使用空语句，最小化的语句是一个noop命令（:）；而Zsh允许空语句。
刚开始写Bash的时候，总是记不得什么时候该加分号什么时候不该加。比如
if [ 1 ] then : fi
如果放在一行里写，应该是
if [ 1 ]; then :; fi
then后面是不能接分号的，如果写成
if [ 1 ]; then; :; fi
就会报错：
bash: syntax error near unexpected token `;'
解释是：then表示一个代码段的开始，fi表示结束，这中间的内容必须是若干行命令，或者以分号;结尾的放在同一行内的多条命令。我们知道在传统的shell中，分号本身并不是一条命令，空字符串也不是一条命令，因此，then后面紧接着的分号就会带来一条语法错误。（有些时候对某个“语言特性”的所谓解释只是为了掩饰设计者在一开始犯的错误，所以就此打住）
在Zsh中，上述两种写法都合法。因为它允许只包含一个分号的空命令。
$ ;
当然，因为分号只是一个语句分隔符，所以没有也是可以的。这种写法在Zsh中合法：（then的语句块为空）
if [ 1 ]; then fi
