Bash 的花括号扩展(brace expansion){start..end}
是一个强大而灵活的语法特性,用于生成特定序列或组合。它在脚本编写、爆破字典生成、文件批量操作以及模式匹配中有着广泛的应用。本文将从基础用法到高级技巧,带你全面掌握这一功能。
1. 基础用法:从简单序列开始
{start..end}
是 Bash 花括号扩展的核心语法,用于生成从 start
到 end
的连续序列,支持数字和字母。
1.1 数字序列
echo {1..5}
- 输出:
1 2 3 4 5
- 用途:快速生成连续数字列表。
1.2 字母序列
echo {a..e}
- 输出:
a b c d e
- 说明:支持小写和大写字母,基于 ASCII 顺序。
1.3 带步长的序列(Bash 4.0+)
echo {1..10..2}
- 输出:
1 3 5 7 9
- 格式:
{start..end..increment}
,步长可正可负。 - 示例:
{10..1..-2}
输出10 8 6 4 2
。
1.4 反向序列
echo {5..1}
- 输出:
5 4 3 2 1
- 提示:无需显式步长,默认递减 1。
2. 进阶用法:组合与扩展
花括号扩展的真正威力在于其组合能力和灵活性。
2.1 多范围组合(笛卡尔积)
多个 {..}
紧邻时,会生成所有可能的组合:
echo {a..c}{1..2}
- 输出:
a1 a2 b1 b2 c1 c2
- 原理:类似数学中的笛卡尔积。
2.2 用逗号合并集合
用逗号分隔的项构成并集:
echo {a,b,c}
- 输出:
a b c
嵌套范围:
echo {{a..c},{0..1}}
- 输出:
a b c 0 1
- 注意:这是并集而非组合。
复杂组合:
echo {{a..c},{0..1}}{x,y}
- 输出:
ax ay bx by cx cy 0x 0y 1x 1y
- 总项数:5 × 2 = 10。
2.3 添加前缀和后缀
echo user{1..3}@domain.com
- 输出:
user1@domain.com user2@domain.com user3@domain.com
- 用途:生成批量用户名、URL 等。
2.4 空格分隔的独立扩展
空格分隔的 {..}
各自独立扩展:
echo {a..b} {1..2}
- 输出:
a b 1 2
- 区别:与紧邻的笛卡尔积不同。
2.5 数字填充(补零)
echo {01..05}
- 输出:
01 02 03 04 05
- 规则:以起始值的位数为准,自动补零。
3. 爆破字典生成:实用场景
花括号扩展在生成爆破字典(如密码、文件名)时尤为高效。
3.1 多位组合
固定模式:
echo {a..z}{A..Z}{0..9}
- 输出:
aA0 aA1 ... zZ9
- 总项数:26 × 26 × 10 = 6760。
全字符集:
echo {{a..z},{A..Z},{0..9}}{{a..z},{A..Z},{0..9}}{{a..z},{A..Z},{0..9}}
- 输出:
aaa aab ... 999
- 总项数:62³ = 238,328。
3.2 年份字典
echo {2020..2025}
- 输出:
2020 2021 2022 2023 2024 2025
- 用途:生成时间相关的测试数据。
3.3 美化输出
换行显示:
echo {a..c}{0..2} | tr ' ' '\n'
- 输出:
a0 a1 a2 b0 b1 b2 c0 c1 c2
3.4 动态生成 N 位字典
N=3
cmd="echo "
for ((i=1; i<=N; i++)); docmd="$cmd{{a..z},{A..Z},{0..9}}"
done
eval "$cmd" > dict.txt
- 输出:3 位全字符组合,保存至
dict.txt
。
4. 高级技巧:脚本与文件操作
4.1 批量文件操作
touch file{1..3}.txt
- 效果:创建
file1.txt file2.txt file3.txt
。
4.2 管道与参数处理
echo {a..c}{0..1} | xargs -n 1 echo "Test:"
- 输出:
Test: a0 Test: a1 Test: a2 Test: b0 ...
4.3 条件过滤
结合 grep
筛选:
echo {a..z}{0..9} | grep -E '^[aeiou]'
- 输出:
a0 a1 ... u9
- 用途:提取特定模式。
4.4 嵌套目录结构
mkdir -p dir{1..2}/sub{1..2}
- 效果:创建
dir1/sub1 dir1/sub2 dir2/sub1 dir2/sub2
。
5. 注意事项与限制
- 语法限制:
{a..z,A..Z,0..9}
无效,需用{{a..z},{A..Z},{0..9}}
。
- 内存限制:
- 大范围(如
{1..1000000}
)可能耗尽内存,建议用seq 1 1000000
。
- 大范围(如
- 变量嵌入:
{1..$n}
需配合eval
:n=5; eval echo {1..$n}
6. 完整爆破字典脚本示例
#!/bin/bash
N=3
TEMPLATE="Testing ???\r"
cmd="echo "
for ((i=1; i<=N; i++)); docmd="$cmd{{a..z},{A..Z},{0..9}}"
done
eval "$cmd" | while read line; doecho "$TEMPLATE" | awk -v a="$line" '{gsub(/\?\?\?/, a)}1' | tr -d '\n'echo "$line" >> dict.txt
done
echo -e "\nDone!"
- 功能:生成 3 位组合,显示进度并保存至
dict.txt
。 - 输出示例:
Testing aaa
到Testing 999
。
7. 与其他工具对比
7.1 Crunch
crunch 3 3 abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789 -o dict.txt
- 优势:
- 高效处理大规模字典,内存占用优化。
- 支持复杂模式(如固定字符、模板)。
- 可直接输出到文件,避免管道开销。
- 劣势:
- 非 Bash 内置,需安装。
- 配置稍复杂,学习曲线略高。
- 适用场景:生成超大爆破字典(如密码破解)。
7.2 Bash {start…end}
echo {a..z}{A..Z}{0..9} > dict.txt
- 优势:
- Bash 内置,无需额外依赖,开箱即用。
- 语法简洁,适合快速生成中小规模序列或组合。
- 与管道和脚本无缝集成。
- 劣势:
- 内存受限,大范围扩展(如
{1..1000000}
)可能导致崩溃。 - 不支持复杂模式或动态模板。
- 内存受限,大范围扩展(如
- 适用场景:临时生成小规模数据、脚本中的快速迭代。
7.3 seq
seq 1 2 10
- 功能:生成数字序列,支持步长。
- 输出示例:
1 3 5 7 9
(步长为 2)。 - 优势:
- 专为数字序列设计,性能优于
{start..end}
。 - 支持浮点数(如
seq 1 0.5 3
输出1 1.5 2 2.5 3
)。 - 内存占用低,适合超大范围。
- 专为数字序列设计,性能优于
- 劣势:
- 仅限数字,不支持字母或组合。
- 需要配合其他工具实现复杂功能。
- 适用场景:生成大范围数字序列(如循环计数、文件名编号)。
- 用法示例:
for i in $(seq 1 1000000); do echo "file$i.txt"; done
对比总结
工具 | 内置性 | 支持类型 | 内存效率 | 复杂模式 | 适用规模 |
---|---|---|---|---|---|
{start..end} | 是 | 数字、字母、组合 | 低 | 否 | 小中规模 |
seq | 是 | 数字 | 高 | 否 | 大规模 |
crunch | 否 | 数字、字母、组合 | 高 | 是 | 超大规模 |
结语
Bash 花括号扩展 {start..end}
语法简单却功能强大,掌握其基础与进阶用法,能极大提升脚本效率。无论是生成测试数据、批量操作文件,还是创建爆破字典,它都是不可或缺的利器。结合管道和其他工具,您可以解锁更多可能性!