【Bash百宝箱】shell命令行自动补全（compgen、complete、compopt）

在shell命令行可以使用“Tab”键自动补全命令或文件名，这种功能其实可以在shell脚本中实现，使得使用“Tab”键可以自动补全自定义的shell函数，相关命令有三个，compgen、complete和compopt。

1、compgen

compgen [option] [word]

compgen命令根据option生成与word可能匹配的补全，并打印到标准输出中，这些选项可以是内建命令complete所支持的任何选项，但不能是“-p”和“-r”，如果使用了“-F”或“-C”，则由可编程补全功能设置的各个shell变量虽然仍可以使用，但它们的值却没什么作用。补全条目以相同的方式生成，就好像可编程补全代码用相同的补全选项直接生成了补全条目一样，如果指定了word，则只显示与之匹配的条目。

2、complete

complete [-abcdefgjksuv] [-o comp-option] [-DE] [-A action] [-G globpat] [-W wordlist] [-F function] [-C command] [-X filterpat] [-P prefix] [-S suffix] name [name ...]
complete -pr [-DE] [name ...]

complete命令指定如何对各个名称进行补全。如果指定了选项“-p”或者没有指定任何选项，则把已有的补全方法用一种可以重新作为作为输入的格式打印出来。选项“-r”用以删除指定名称的补全方法，不指定名称时删除所有的名称的补全方法。选项“-D”的意思是其后的选项和动作将应用到默认命令补全，也就是说之前未定义的补全命令也可以补全。选项“-E”的意思是其后的选项和动作将应用到空命令补全，也就是说补全空白行。对于选项“-G”、“-W”、“-X”、“-P”和“-S”，应该使用括号进行保护，防止补全开始前被扩展。

“-o bashdefault”：如果没有生成补全条目，就使用bash默认的其它补全。
“-o default”：如果没有生成补全条目，就使用“readline”默认的文件名补全。
“-o dirnames”：如果没有生成补全条目，就进行目录名补全。
“-o filenames”：告诉“readline”生成文件名，以便进行与文件名相关的处理，例如在目录名后面加上斜杠，引用特殊字符，去掉行尾的空格，目的是用于shell函数。
“-o noquote”：告诉“readline”不引用文件名，默认会进行引用。
“-o nospace”：告诉“readline”在补全的名称后不添加空格，默认添加空格。
“-o plusdirs”：生成补全条目之后，还会进行目录名补全并把结果添加到其它动作得到的结果中。
“-A alias”：别名，同选项“-a”。
“-A arrayvar”：数组变量名。
“-A binding”：“readline”键绑定名。
“-A builtin”：shell内建命令名，同选项“-b”。
“-A command”：命令名，同选项“-c”。
“-A directory”：目录名，同选项“-d”。
“-A disabled”：不可用的shell内建命令名。
“-A enabled”：可用的shell内建命令名。
“-A export”：导出的shell变量名，同选项“-e”。
“-A file”：文件名，同选项“-f”。
“-A function”：shell函数名。
“-A group”：组名，同选项“-g”。
“-A helptopic”：内建命令help支持的帮助主题。
“-A hostname”：主机名，从shell环境变量HOSTFILE中获取。
“-A job”：作业名，同选项“-j”。
“-A keyword”：shell保留字，同选项“-k”。
“-A running”：正在运行的作业名。
“-A service”：服务名，同选项“-s”。
“-A setopt”：内建命令set的选项“-o”可用的参数。
“-A shopt”：内建命令shopt可接受的选项名。
“-A signal”：信号名。
“-A stopped”：暂停的作业名。
“-A user”：用户名，同选项“-u”。
“-A variable”：所有的shell变量名，同选项“-v”。
“-C command”：在子shell中执行命令，并把其结果作为补全条目。
“-F function”：在当前的shell环境中执行函数function，执行时，参数“$1”表示那个参数正在进行补全的命令名，参数“$2”表示补全的名称，参数“$3”表示补全的名称前面的单词，表示结束执行时，从数组变量COMPREPLY中获取补全条目。
“-G globpat”：使用文件名扩展模式globpat进行扩展以生成可能的补全条目。
“-P prefix”：在所有的选项应用到补全结果后，在结果前添加前缀prefix。
“-S suffix”：在所有的选项应用到补全结果后，在结果后添加后缀suffix。
“-W wordlist”：使用特殊变量IFS中的字符拆分单词列表wordlist，并扩展拆分后的每个单词，结果中与待补全单词
匹配的条目就是补全条目。
“-X filterpat”：filterpat是进行文件名扩展时使用的模式，它作用于通过前面的选项和参数生成的补全列表，并把每个与过滤模式匹配的条目删除，模式中前导的叹号表示否定，这时会删除与过滤模式不匹配的条目。

3、compopt

compopt [-o option] [-DE] [+o option] [name]

compopt命令修改每个名称指定的补全选项，如果没有指定名称则修改当前执行的补全的选项，如果也没有指定选项，则显示每个名称或当前补全所用的选项。选项可能的取值就是上面的内建命令complete的有效选项。

4、相关变量

除了命令compgen、complete和compopt之外，shell命令行自动补全还要用到一些shell自带的变量，如下。

COMP_CWORD：在包含当前光标位置的单词“${COMP_WORDS}”中的下标，这个变量只能在可编程补全的shell函数中使用。
COMP_LINE：当前命令行，这个变量只能在可编程补全的shell函数中使用。
COMP_POINT：当前光标位置相对于当前命令行开头的下标，如果当前光标位置在当前命令行的尾部，则这个变量的值就与“${#COMP_LINE}”相同，这个变量只能在可编程补全的shell函数中使用。
COMP_TYPE：一个整数值，与触发调用补全函数时试图进行补全的类型相对应，正常补全为“TAB”，连续输入制表符后的补全列表为“?”，列出其它部分补全条目为“!”，没有修改单词而列出补全条目为“@”，补全菜单为“%”，这个变量只能在可编程补全的shell函数中使用。
COMP_KEY：触发当前补全函数的键，或键序列中的最后一个键。
COMP_WORDBREAKS：“readline”库进行单词补全时用作单词分隔的字符，如果没有设置这个变量，即使以后进行重置，它也会失去特殊作用。
COMP_WORDS：一个数组变量，包含当前命令行的每个单词，与“readline”一样当前行被COMP_WORDBREAKS拆分成单词，这个变量只能在可编程补全的shell函数中使用。
COMPREPLY：一个数组变量，bash从这个变量中读取可编程补全所调用的shell函数生成的补全条目。

5、例子

测试脚本如下：

function autotab() {
    echo "function autotab called $@"
}
autotab_list=("aa" "bb" "cc" "dd" "123")
function _autotab() {
    local cur
    COMPREPLY=()
    cur="${COMP_WORDS[COMP_CWORD]}"
    COMPREPLY=( $(compgen -W "${autotab_list[*]}" -- ${cur}) )
    return 0
}
complete -F _autotab autotab

例子中，在shell命令行执行命令autotab时，如果命令未输完，按下Tab键就会补全这个命令，而且还会显示或补全一些参数，这些都是通过命令complete及函数_autotab完成的，数组autotab_list的各元素扩展为命令的参数。