为什么空数组在 bash 中被视为未设置？

Question

最近，我在我的电脑上设置了微软的Windows 子系统 Linux 。 它只是模拟 Linux 环境和其他东西； 基本上，它是 Cygwin，但更好地连接到底层 Windows 系统。 然而，从 Cygwin 切换到 WSL 后，我遇到了一个问题。 我不知道它是否特定于 Windows 的实现，但这不会发生在 Cygwin 中。

为了更快地发现代码中的错误，我开始使用 bash 的set -u选项，这会导致 shell“在替换时将未设置的变量视为错误”。 如果没有这个，bash 在扩展它们时会将未设置的变量视为设置为空字符串的变量。

然而，这对数组有一个奇怪的意外后果（至少在 WSL 上）：

Me@Computer:~$ set -u
==>
Me@Computer:~$ declare -p array
==> bash: declare: array: not found
Me@Computer:~$ array=( )
==>
Me@Computer:~$ declare -p array
==> declare -a array='()'
Me@Computer:~$ echo "${array[@]}"       # Expands to "echo" (with 0 args), right?
==> bash: array[@]: unbound variable    # Wrong! wtf, bash??

正如您从declare -p array的输出中看到的那样，bash确实识别出数组为空和数组未设置之间的区别——直到需要实际扩展它为止，因此 bash 抛出了一个合适的问题。 我知道 bash 特别对待@和*变量，在引用时更是如此，所以我尝试了很多东西。 没有任何效果：

Me@Computer:~$ echo "${array[@]}"
==> bash: array[@]: unbound variable
Me@Computer:~$ echo "${array[*]}"
==> bash: array[*]: unbound variable
Me@Computer:~$ echo ${array[@]}
==> bash: array[@]: unbound variable
Me@Computer:~$ echo ${array[*]}
==> bash: array[*]: unbound variable

奇怪的是，我可以访问数组的索引数组； 然而，bash 然后有相反的问题，因为它在询问未设置数组的索引时也会成功：

Me@Computer:~$ echo "${!array[@]}"
==>
Me@Computer:~$ echo "${!unset_array[@]}"
==>

（以上适用于数组扩展格式的所有变体。）

最令人沮丧的是，我什至无法访问空数组的长度：

Me@Computer:~$ echo "${#array[@]}"
==> bash: array[@]: unbound variable

对于格式的所有变体，这也失败了。

有谁知道为什么会这样？ 这是一个错误，还是这是预期的行为？ 如果是后者，动机是什么？ 有什么方法可以禁用这种行为，让我保持set -u吗？

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解决方法：

利用位置参数不受这种现象影响的事实，我找到了一个非常糟糕的解决方法。 如果有人找到更好的，请告诉我！

Me@Computer:~$ tmp=( "$@" )                    # Stash the real positional params; we need that array
Me@Computer:~$ set --                          # "$@" is now empty.
Me@Computer:~$ example_cmd "${array[@]-$@}"    # Now expands w/out error *and* w/ the right number of args
Me@Computer:~$ set -- "${tmp-$@}"              # Put the positional params back where we found them
Me@Computer:~$ unset tmp                       # Cleaning up after ourselves

（请注意，在重置位置参数时您仍然需要使用技巧，以防它们本身最初为空。）每次使用可能为空的数组时都需要执行这些扭曲。

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其他注意事项：

• test -v也认为空数组是未设置的，与declare -p不同。
• 关联数组也会出现同样的问题。
• 我尝试使用declare初始化数组（即declare -a array=( ) ），但这没有任何改变。
• 幸运的是，位置参数数组似乎不受这种现象的影响。
• 每当我想访问数组时，我都想过使用"${array[@]-}" ，但这不适用于所有场景。 "${array[@]}" ，当双引号时，应该为每个数组元素扩展为单独的单词； 然后，一个空数组应该扩展为 0 个单词（比较set -- "$@";echo $#和set -- "$*";echo $# ）。 但是， "${array[@]-}"扩展为一个单词，即空字符串。

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版本和环境信息：

就像我在顶部所说的那样，我在 Windows 10 上使用适用于 Linux 的 Windows 子系统。其他信息：

Me@Computer:~$ bash --version
==> GNU bash, version 4.3.48(1)-release (x86_64-pc-linux-gnu)
    ...
Me@Computer:~$ echo "$-"
==> himuBCH

Answer 1

这不是特定于在 WSL 下运行的 Bash，而是取决于 Bash 版本。

该行为已被报告为 Bash 4.1 的错误，但被认为是预期行为。 Chet 还指出$@和$*的不同行为是因为 POSIX 强制要求它。 当时推荐的解决方法，类似于安迪的评论，是：

echo ${argv[0]+"${argv[@]}"}

如果设置了argv则扩展为"${argv[@]}" ，否则不扩展（注意外部扩展未加引号）。

在 Bash 4.4 中，行为改变了，如CHANGES 中所述，从 bash-4.4-beta2 到 bash-4.4-rc2，作为“新功能”：

当启用nounset选项时，将${a[@]}或${a[*]}与没有任何分配元素的数组一起使用不再引发未绑定的变量错误。