如何在shell中反转printf %q操作，将其输出还原为原始参数数组

基础说明 #

GNU coreutils 或 Bash 内置的 printf %q 命令可以对包含空格、换行符、特殊引号的参数做转义引用，保证转义后的字符串可以直接作为shell输入使用，示例如下：

$ main() { printf '%q ' "${@}"; } && main "'a'" '"b"' 'c d' $'e\nf'
\'a\' \"b\" c\ d $'e\nf' 

以下针对将printf %q生成的转义字符串还原为原始参数数组的需求，分不同使用场景给出可落地的实现方案。 #

场景1：POSIX Shell 环境实现 #

纯POSIX Shell 不支持数组，也没有提供原生的shell词法解析接口，同时要求不能使用eval的前提下，无法实现全场景兼容，仅能处理无ANSI C风格转义、无嵌套特殊字符的简单场景：

# 仅适配无换行、无ANSI转义（如$'\n'）的简单场景
posix_unquote() {
  # 解析结果直接存入位置参数 $@
  set -- $(echo "$1" | sed 's/\\ /\x01/g' | tr ' ' '\n' | sed 's/\x01/ /g; s/\\\([\'"]\)/\1/g')
  # 测试输出
  echo "解析得到 $# 个参数："
  n=1
  for arg in "$@"; do
    echo "$n: <$arg>"
    n=$((n+1))
  done
}

如果需要在POSIX环境下处理复杂场景，必须借助外部工具实现。 #

场景2：Bash 环境实现 #

Bash 4.4及以上版本可以用原生特性实现全场景兼容，完全不需要使用eval：

bash_unquote() {
  local quoted_str="$1"
  local -a args
  # 利用read的词解析能力拆分转义字符串，支持换行、特殊引号
  while IFS= read -r -d '' item; do
    args+=("$item")
  done < <(xargs -0 printf '%s\0' <<< "$quoted_str")
  # 测试输出
  echo "解析得到 ${#args[@]} 个参数："
  for i in "${!args[@]}"; do
    echo "$((i+1)): <${args[$i]}>"
  done
}

如果可以接受使用可信输入下的eval（输入仅为printf %q生成的转义字符串时完全安全），可以用更简洁的写法：

# 仅适用于输入是printf %q生成的可信场景
eval "args=($quoted_str)"

场景3：可借助额外工具实现 #

允许调用外部工具时，推荐使用Python的shlex模块实现全场景兼容，支持任意复杂参数包括换行、嵌套转义字符串等极端情况：

python_unquote() {
  local quoted_str="$1"
  local -a args
  # 用空字符作为分隔符传递参数，避免任何字符冲突
  while IFS= read -r -d '' arg; do
    args+=("$arg")
  done < <(python3 -c '
import shlex, sys
for arg in shlex.split(sys.stdin.read()):
    sys.stdout.buffer.write(arg.encode("utf8") + b"\x00")
' <<< "$quoted_str")
  # 测试输出
  echo "解析得到 ${#args[@]} 个参数："
  for i in "${!args[@]}"; do
    echo "$((i+1)): <${args[$i]}>"
  done
}

该方案跨shell兼容性好，性能可以满足绝大多数生产场景需求。 #

补充说明 #

• 原生xargs默认无法处理带引号的换行符，必须搭配-0参数使用空字符作为分隔符才能支持
• Zsh原生支持该需求：对于存放在变量quoted_str中的转义字符串，直接使用"${(Q@)${(z)quoted_str}}"语法即可完成还原

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Christian