数组：索引数组、关联数组 (Arrays)

章节概述

本章讲解 Bash 数组的两种类型：索引数组（整数下标）和关联数组（字符串键），以及数组的声明、赋值、遍历、切片、追加等操作。通过与 C 数组的对比，理解 Bash 数组的动态特性和使用限制。

核心理念：Bash 数组是动态的、稀疏的、无类型的——你可以随时添加元素，下标可以不连续，同一个数组可以混合存储字符串和数字。

第1节：索引数组声明与赋值

# 方式1：直接赋值
fruits=("apple" "banana" "cherry")
 
# 方式2：逐个赋值
colors[0]="red"
colors[1]="green"
colors[2]="blue"
 
# 方式3：声明后赋值
declare -a nums
nums=(10 20 30 40 50)
 
# 访问元素
echo ${fruits[0]}    # apple
echo ${fruits[2]}    # cherry
 
# 修改元素
fruits[1]="blueberry"

稀疏数组：

# 下标可以不连续
sparse[0]="zero"
sparse[5]="five"
sparse[10]="ten"
echo ${#sparse[@]}    # 3（只有3个元素）

C 数组对比：

// C：固定大小、固定类型、连续内存
int nums[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
char *fruits[] = {"apple", "banana", "cherry"};
 
// 访问
printf("%d\n", nums[0]);     // 10
printf("%s\n", fruits[1]);   // banana

# Bash：动态、无类型、可稀疏
nums=(10 20 30 40 50)
fruits=("apple" "banana" "cherry")
mixed=("hello" 42 3.14)    # 可混合类型
 
echo ${nums[0]}        # 10
echo ${fruits[1]}      # banana
echo ${mixed[2]}       # 3.14

第2节：数组长度与元素

arr=("a" "b" "c" "d" "e")
 
echo ${#arr[@]}      # 5（元素个数）
echo ${#arr[0]}      # 1（第一个元素的长度）

获取所有元素：

arr=("a" "b" "c")
 
# ${arr[@]} 和 ${arr[*]} 的区别
echo ${arr[@]}       # a b c（分别引用）
echo ${arr[*]}       # a b c（作为整体）
 
# 在 for 循环中必须用 "${arr[@]}"（加引号）
for item in "${arr[@]}"; do
    echo "$item"
done

$a r r [@] v s$ {arr[*]}：

语法	含义	用途
`${arr[@]}`	各元素独立	for 循环、传参
`${arr[*]}`	拼接为一个字符串	统计、打印

arr=("hello world" "foo bar")
 
# 加引号的区别
for x in "${arr[@]}"; do echo "[$x]"; done
# [hello world]
# [foo bar]
 
for x in ${arr[@]}; do echo "[$x]"; done
# [hello]
# [world]
# [foo]
# [bar]

第3节：数组遍历

# 遍历值
arr=("apple" "banana" "cherry")
for fruit in "${arr[@]}"; do
    echo "$fruit"
done
 
# 遍历索引
for i in "${!arr[@]}"; do
    echo "索引 $i: ${arr[$i]}"
done
 
# C 风格遍历
for ((i=0; i<${#arr[@]}; i++)); do
    echo "${arr[$i]}"
done

第4节：数组追加与删除

arr=("a" "b" "c")
 
# 追加元素
arr+=("d" "e")
echo ${arr[@]}    # a b c d e
 
# 删除元素（留下空洞）
unset arr[1]      # 删除 "b"
echo ${arr[@]}    # a c d e
echo ${#arr[@]}   # 4

追加 vs 赋值：

arr=(1 2 3)
arr+=(4 5)        # 追加
echo ${arr[@]}    # 1 2 3 4 5
 
arr=(1 2 3)
arr[10]=100       # 赋值到指定位置
echo ${arr[@]}    # 1 2 3 100（稀疏）
echo ${#arr[@]}   # 4

第5节：数组切片

arr=("a" "b" "c" "d" "e")
 
echo ${arr[@]:1:3}    # b c d（从索引1取3个）
echo ${arr[@]:2}      # c d e（从索引2到末尾）
echo ${arr[@]::3}     # a b c（前3个）

切片语法：

语法	说明
`${arr[@]:pos}`	从 pos 到末尾
`${arr[@]:pos:len}`	从 pos 取 len 个
`${arr[@]::len}`	前 len 个

第6节：关联数组（Bash 4+）

# 必须用 declare -A 声明
declare -A ages
ages[alice]=25
ages[bob]=30
ages[charlie]=35
 
# 声明时赋值
declare -A capitals=(
    [China]="Beijing"
    [Japan]="Tokyo"
    [France]="Paris"
)
 
echo ${ages[alice]}        # 25
echo ${capitals[Japan]}    # Tokyo

关联数组遍历：

declare -A scores=(
    [math]=95
    [english]=88
    [science]=92
)
 
# 遍历键
for subject in "${!scores[@]}"; do
    echo "$subject: ${scores[$subject]}"
done
 
# 遍历值
for score in "${scores[@]}"; do
    echo "$score"
done

索引 vs 关联数组：

特性	索引数组	关联数组
声明	`arr=()` 或 `declare -a`	`declare -A map`
下标	整数	字符串
顺序	按索引	按哈希（无序）
Bash 版本	所有版本	4.0+

第7节：数组作为函数参数

# 传递数组给函数
print_array() {
    local arr=("$@")
    for item in "${arr[@]}"; do
        echo "$item"
    done
}
 
fruits=("apple" "banana" "cherry")
print_array "${fruits[@]}"

数组切片传参：

# 传递部分数组
subarray=("${fruits[@]:1:2}")
print_array "${subarray[@]}"    # banana cherry

第8节：实战 —— 简易学生管理系统

#!/usr/bin/env bash
declare -A students
 
students[1001]="Alice:95"
students[1002]="Bob:88"
students[1003]="Charlie:92"
 
echo "学号   姓名     成绩"
echo "----   ----     ----"
for id in $(echo "${!students[@]}" | tr ' ' '\n' | sort); do
    IFS=':' read -r name score <<< "${students[$id]}"
    printf "%-6s %-8s %s\n" "$id" "$name" "$score"
done

第9节：课后练习

创建关联数组存储 5 种水果及其价格
编写函数接收数组参数并返回所有偶数元素
实现简单的键值对配置文件解析器

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