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Bash 大括號展開：笛卡爾積生成字符串序列原理解析

編輯：程式設計綜合問答

現象演示

$ echo {file1,file2}:{A,B,C}
file1:A file1:B file1:C file2:A file2:B file2:C

核心機制：Brace Expansion (大括號展開)

Bash 在**解析階段** (命令執行前) 對包含大括號的詞進行展開。
形式：`{x,y,z}` 展開為 `x y z` (空格分隔)。
**嵌套/多組展開**：按**笛卡爾積**順序組合，左邊變化慢，右邊變化快。

執行過程圖解

原始命令：echo {file1,file2}:{A,B,C}

第 1 步：展開第一組 {file1,file2}
  → echo file1:{A,B,C} file2:{A,B,C}

第 2 步：展開第二組 {A,B,C} (對每個前綴)
  → echo file1:A file1:B file1:C file2:A file2:B file2:C

第 3 步：echo 打印所有參數 (空格分隔)
  → file1:A file1:B file1:C file2:A file2:B file2:C

進階用法

語法	展開結果	說明
`{1..5}`	`1 2 3 4 5`	數字序列 (Bash 3.0+)
`{a..e}`	`a b c d e`	字母序列
`{01..10}`	`01 02 ... 10`	零填充寬度自動推斷
`{1..10..2}`	`1 3 5 7 9`	步長 (Bash 4.0+)
`file_{1..3}.txt`	`file_1.txt file_2.txt file_3.txt`	前綴/後綴擴展
`{{A,B},{C,D}}`	`A B C D`	嵌套展開 (扁平化)
`cp file.txt file.txt.{bak,orig}`	`cp file.txt file.txt.bak file.txt.orig`	實戰：備份文件

常見陷阱

變量不展開：`var="1 2"; echo {$var}` → 輸出字面量 `{1 2}`。大括號展開發生在**變量擴展之前**。解決：用 `eval` 或改寫邏輯。
空格處理：`{a, b}` 展開為 `a b` (含空格)，若需帶空格字符串需加引號：`"{a, b}"`。
性能：極大範圍展開 (如 `{1..100000}`) 會生成巨大參數列表，超過 `ARG_MAX` 導致命令失敗。改用循環。