如何用sed移除算术扩展$(( ))中的嵌套${}括号？

需求与问题 #

需要编写Shell工具实现：移除算术扩展$(( ... ))结构内的变量引用括号${}，将如cnt=$(( ${cnt} + ${cnt123} ))的代码转换为cnt=$(( cnt + cnt123 ))，同时支持嵌套括号内的替换（比如echo $(( (${var} * ${var2}) / ${var3} ))需转为echo $(( (var * var2) / var3 ))）。

此前尝试的sed命令仅能匹配并替换单次目标，无法处理同一$(( ))内的多个${}，例如执行sed -Ei 's/(\$\(\()([^\)]*?)\$\{([^\}]+?)\}(.*?)(\)\))/\1\2\3\4\5/g' $file后，仅能替换最后一个${cnt123}，剩余${cnt}未被处理。

解决方案 #

方法1：使用sed循环替换 #

利用sed的标签循环功能，重复执行替换直到所有目标都被处理：

sed -Ei ':loop; s/(\$\(\([^)]*)\$\{([^}]+)\}([^)]*\)\))/\1\2\3/g; t loop' "$file"

• :loop：定义循环标签
• 正则匹配$(( ... ))内的${xxx}，将其替换为xxx
• t loop：如果本次替换成功，回到标签继续执行，直到无匹配项

方法2：使用Perl一行命令 #

Perl的正则支持更灵活的循环替换，代码更简洁：

perl -pi -e 'while (s/\$\(\((.*?)\$\{([^}]+)\}(.*?)\)\)/$(( $1$2$3 ))/g) {}' "$file"

• while (s/.../.../g)：循环执行替换，直到没有可匹配的${}

验证示例 #

以下测试用例均可被正确转换：

• s=$(( ${s} ** 2 )) → s=$(( s ** 2 ))
• sum=$(( ${a} + ${b} )) → sum=$(( a + b ))
• echo $(( (${var} * ${var2}) / ${var3} )) → echo $(( (var * var2) / var3 ))
• echo ${d} $((${t1} + ${t2})) ${e} → echo ${d} $(( t1 + t2 )) ${e}

样本文件处理结果 #

原样本输入中的行cnt=$(( ${cnt}+ ${cnt123} ))会被转换为cnt=$(( cnt+ cnt123 ))，处理后的完整代码如下：

#! /bin/bash

cnt=0
cnt123=1
for filename in *
do
        fname=$(basename $filename)
        cname=$(echo $fname | tr A-Z a-z)
        if [ "$fname" !=  "$cname" ] 
        then
                if [ -e "$cname" ]
                then 
                   echo "$cname already exists"
                   exit 1
                fi
                echo "$fname is renamed $cname"
                mv $fname $cname
                cnt=$(( cnt+ cnt123 ))
        fi
done
echo "Total count: $cnt"
exit 0

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Seung Yun Baek