Linux常用命令--echo与printf

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摘要

  • 在编写 shell 脚本时，echo 和 printf 是两个常用的命令，用于输出信息到标准输出设备。虽然它们看似简单，但深入理解它们的使用方式和内部机制对于编写高效、可读性强的脚本至关重要。

echo 命令

基本语法和用法

  • echo 命令的基本语法为：

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echo [选项] [字符串或变量]

  • 参数和选项

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-n：不换行输出。
-e：解释转义字符。
-E：禁止解释转义字符。

常见的转义字符包括 \n（换行）、\t（制表符）等。

实际应用示例

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- 打印一个文本消息。注意：引号是可选的
    echo "Hello World"

- 打印一个带环境变量的消息
    echo "My path is $PATH"

- 打印一个不带尾随换行符的消息
    echo -n "Hello World"

- 将消息追加到文件中
    echo "Hello World" >> file.txt

- 启用反斜杠转义（特殊字符）的解释
    echo -e "Column 1\tColumn 2"

- 打印最后一个执行命令的退出状态
    echo $?

echo输出颜色化文本

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echo -e "\e[1;31mError:\e[0m Something went wrong."
# 或
echo -e "\033[1;31mError:\033[0m Something went wrong."

# 说明：
\e[1;31m：这部分控制文本的颜色和样式。
其中：
    \e 表示这是一个转义字符，它是 ANSI 转义序列的起始，后跟一系列用于控制文本颜色、样式等的数字和字符。这里\e也可以用\033替代。
    1 表示设置文本为粗体（或者称为高亮）。
    31 表示设置文本颜色为红色。不同的数字代表不同的颜色，这里的 31 对应红色。

\e[0m：这部分重置文本格式为默认值。这样做是为了确保在之后的输出中文本样式不受之前的影响。

因此，这条命令会输出一个红色的“Error:”，接着是一个空格，然后是普通文本“Something went wrong.”。整体效果是，错误消息以红色高亮显示，使其在输出中更加醒目。


颜色：
    30：黑色
    31：红色
    32：绿色
    33：黄色
    34：蓝色
    35：紫色
    36：青色
    37：白色

样式：
    0：重置所有样式（默认值）
    1：粗体（或高亮）
    2：暗色（不常见，视终端而定）
    3：斜体（不常见，视终端而定）
    4：下划线
    5：闪烁（不常见，视终端而定）
    7：反显（前景色与背景色交换）
    8：隐藏（文本不可见）

这些数字和字符可以单独使用，比如\e[1m 表示加粗，\e[31m 表示设置文本颜色为红色。
也可以组合使用，比如 \e[1;31m 表示设置文本为红色并加粗，中间用分号隔开。

printf 命令

基本语法和用法

  • printf 命令的基本语法为：

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printf [格式化字符串] [参数]

实际应用示例

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- 打印文本消息：
    printf "%s\n" "Hello world"

- 以蓝色粗体打印整数：使用方法同echo
    printf "\e[1;34m%.3d\e[0m\n" 42

- 打印带有Unicode Euro符号的浮点数：
    printf "\u20AC %.2f\n" 123.4

- 打印由变量组成的文本消息：
    printf "var1: %s\tvar2: %s\n" "$var1" "$var2"

- 将格式化的消息存储在变量中：
    printf -v myvar "This is %s = %d\n" "a year" 2016
    echo $myvar
    This is a year = 2016

在 printf 命令中，支持的格式化符号用于指定输出的格式，包括整数、浮点数、字符串等。
以下是常用的格式化符号及其使用示例：

  • 1.整数格式化符号：

    • %d：以十进制形式输出整数。
    • %.nd：指定数字占几位，不足部分前面补0。
    • %o：以八进制形式输出整数。
    • %x 或 %X：以十六进制形式输出整数（小写或大写）。
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    printf "%d\n" 42      # 输出：42
    printf "%.3d\n" 42    # 输出：042
    printf "%o\n" 42      # 输出：52
    printf "%x\n" 42      # 输出：2a
    printf "%X\n" 42      # 输出：2A

  • 2.浮点数格式化符号：

    • %f：以十进制形式输出浮点数。
    • %.nf：指定小数点后保留 n 位小数。
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    printf "%f\n" 3.14159      # 输出：3.141590
    printf "%.2f\n" 3.14159    # 输出：3.14

  • 3.字符串格式化符号：

    • %c：输出单个字符。
    • %s：输出字符串。
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    printf "%c\n" 'A'      # 输出：A
    printf "%s\n" "Hello"  # 输出：Hello

  • 4.其他格式化符号：

    • %p：以十六进制形式输出指针地址。
    • %u：输出无符号整数。
    • %e 或 %E：以科学计数法形式输出浮点数（小写或大写）。
    • %g 或 %G：根据实际情况自动选择 %f 或 %e 格式输出浮点数（小写或大写）。
    • %%：输出一个百分号。
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    printf "%p\n" $var           # 输出：0x7ffeefbff748 （变量 var 的地址）
    printf "%u\n" -42            # 输出：4294967254
    printf "%e\n" 123.456        # 输出：1.234560e+02
    printf "%E\n" 123.456        # 输出：1.234560E+02
    printf "%g\n" 123.456        # 输出：123.456
    printf "%G\n" 123.456        # 输出：123.456
    printf "100%%\n"             # 输出：100%

不同进制之间进行相互转换

10进制转其它进制

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# 10进制转2进制，obase=2 指定输出进制为二进制，默认为10进制。
echo "obase=2; 255" | bc # 11111111
# printf不支持到二进制的转换

# 10进制转8进制
echo "obase=8; 255" | bc # 377
printf "%o\n" 255 # 377，%o 表示八进制数

# 10进制转16进制
echo "obase=16; 255" | bc # FF
printf "%x\n" "255" # ff，%x 表示十六进制数，小写
printf "%X\n" "255" # FF，%X 表示十六进制数，大写

2进制转其它进制

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# 2进制转10进制，ibase=2 指定输入进制为二进制，默认为10进制。
echo "ibase=2; 11111111" | bc # 255
echo $((2#11111111)) # 255，内置的算术运算 $((...))，可以实现其它进制转10进制
printf "%d\n" "0b11111111" # 255，%d 表示十进制数，对于二进制数，你需要在数字前面加上 0b 的前缀
printf "%d\n" $((2#11111111)) # 255

# 2进制转16进制，两个同时出现时要先声明obase，再声明ibase，否则输出结果错误
echo "obase=16; ibase=2; 11111111" | bc  # FF
printf "%X\n" "0b11111111" # FF
printf "%x\n" "0b11111111" # ff
printf "%X\n" $((2#11111111)) # FF
printf "%x\n" $((2#11111111)) # ff

# 2进制转8进制
echo "obase=8; ibase=2; 11111111" | bc # 377
printf "%o\n" "0b11111111" # 377
printf "%o\n" $((2#11111111)) # 377

8进制转其它进制

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# 8进制转10进制
echo "ibase=8; 377" | bc # 255
echo $((8#377)) # 255
printf "%d\n" $((8#377))  # 255

# 8进制转2进制
echo "obase=2; ibase=8; 377" | bc # 11111111
# printf不支持到二进制的转换

# 8进制转16进制
echo "obase=16; ibase=8; 377" | bc # FF
printf "%X\n" "$((8#377))" # FF
printf "%x\n" "$((8#377))" # ff

16进制转其它进制

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# 16进制转10进制
echo "ibase=16; FF" | bc # 255
echo $((16#FF)) # 255
printf "%d\n" "0xFF"  # 255，%d 表示十进制数，对于十六进制数，你需要在数字前面加上 0x 的前缀
printf "%d\n" $((16#FF)) # 255

# 16进制转2进制
echo "obase=2; ibase=16; FF" | bc # 11111111
# printf不支持到二进制的转换

# 16进制转8进制
echo "obase=8; ibase=16; FF" | bc # 377
printf "%o\n" "0xFF" # 377
printf "%o\n" "$((16#FF))" # 377

echo 与 printf 的比较

输出效果的比较

  • echo 会自动换行，而 printf 需要显式指定换行符。

  • printf 提供更灵活的格式化输出方式。

性能比较

  • 在大量输出时，echo 通常比 printf 更高效。

适用场景的选择

  • 简单文本输出场景，使用 echo。

  • 需要格式化输出或者更精确控制输出格式时，使用 printf。