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KaliArch · 更新于 2020-04-09

Shell 變量

1. Shell 變量概述

變量是任何程序或腳本的重要組成部分，變量為程序或腳本訪問內(nèi)存中的可修改的一塊數(shù)據(jù)提供了簡(jiǎn)單的方式。

Linux Shell 中的變量可以被指定為任意的數(shù)據(jù)類型，比如文本字符串或者數(shù)值。你也可以通過修改 Shell 中的變量來改變 Shell 的樣式。

接下來就讓我們來了解和學(xué)習(xí)一下 Shell 中的變量吧。

1.1 Shell 變量是什么

Shell 變量是什么呢，顧名思義，就是可以變化的量，如果有編程基礎(chǔ)的讀者知道任何程序中都有變量，從我們小時(shí)候做數(shù)學(xué)題，定義的 x 變量，最終給定值，用值替換 x 變量，這就是我們最初接觸的變量，它和我們?cè)?Shell 中接觸的變量本質(zhì)上是一致的。

變量在 Shell 中是存儲(chǔ)計(jì)算器內(nèi)存的單元，其中存放的值可以改變，當(dāng)我們?cè)诰帉?Shell 腳本中，如果一些經(jīng)常用的字符串或數(shù)字我們就可以定義一個(gè)變量，將具體的值賦給這個(gè)變量，然后在具體的函數(shù)或腳本中引用這個(gè)變量，就相當(dāng)于拿到了這個(gè)值。

1.2 為什么要用變量

我們大概了解了 Shell 變量是什么，那么為什么在 Shell 腳本中需要變量呢？

例如在一個(gè) Shell 腳本中，我們需要指定一個(gè)目錄，腳本內(nèi)多處調(diào)用了這個(gè)目錄名稱，現(xiàn)在我們有個(gè)需求目錄名稱改變了，我們?cè)撛趺崔k呢，在腳本中每個(gè)使用該目錄的地方都需要改成新的目錄名稱，有沒有簡(jiǎn)單的方法只需要改一處地方呢，這時(shí)候就用到了我們的變量，在腳本的全局定義一個(gè)變量例如 BASE_DIR，然后將目錄賦值給這個(gè)變量，在具體引用的時(shí)候利用這個(gè)目錄的變量名稱，下次需要我們改，只用改最前面這個(gè)變量即可。

因此我們使用變量就是為了方便，同時(shí)也使得我們的腳本更具靈活性擴(kuò)展性與后期的可維護(hù)性。

2. Shell 變量基本操作

我們知道了 Shell 中變量是什么以及其在 Shell 編寫中的重要性，那么讓我們先來學(xué)習(xí) Shell 變量的基本操作。

2.1 變量的定義

在使用 Shell 變量前，需要先定義變量，定義變量的方式有三種：

2.1.1 直接賦值

顧名思義就是直接將一個(gè)值賦值給一個(gè)變量名稱，這種需要注意值中不能包含空白字符

例如：正確的直接賦值變量：DIR=/tmp，其中 DIR 為變量名，/tmp 為值

錯(cuò)誤的直接賦值：STRING=hello Shell，其中 STRINNG 為變量名，hello Shell 為值，其中值包含了空白字符，這種賦值變量就是錯(cuò)誤的。

2.1.2 單引號(hào)賦值

如果值中為普通字符，那么單引號(hào)賦值與雙引號(hào)賦值沒有區(qū)別，其可以包含空白字符，但是如果其中包含了變量的使用，那么單引號(hào)賦值方式為單引號(hào)里面的內(nèi)容是什么就輸出什么，此種賦值方式適用于不希望解析變量的場(chǎng)景，僅顯示純字符串。

例如：

[root@master ~]# echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
[root@master ~]# DIR='$PATH'
[root@master ~]# echo $DIR
$PATH
[root@master ~]# DATE='$(date)'
[root@master ~]# echo $DATE
$(date)

PATH 為 linux 系統(tǒng)內(nèi)置的一個(gè)環(huán)境變量，DIR 為我們定義的變量，值為單引號(hào)引起來的 $PATH，查看其內(nèi)容也為 $PATH，同理對(duì)于執(zhí)行 date 命令。

2.1.3 雙引號(hào)賦值

與單引號(hào)賦值一樣，其也可以包含空白字符，但是與單引號(hào)賦值不同的是，雙引號(hào)賦值可以解析引號(hào)內(nèi)的變量或執(zhí)行命令，即不是將雙引號(hào)中的變量名和命令原樣輸出，而是解析其中變量的內(nèi)容，然后進(jìn)行輸出。

例如：

[root@master ~]# echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
[root@master ~]# DIR="$PATH"
[root@master ~]# echo $DIR
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
[root@master ~]# DATE="$(date)" 
[root@master ~]# echo $DATE    
Sun Mar 8 22:13:57 CST 2020

可以通過與單引號(hào)示例對(duì)照查看，雙引號(hào)賦值解析了 PATH 變量的值然后輸出，同理對(duì)于執(zhí)行命令 date。

2.2 變量的使用

我們知道了變量的定義方式，那么該如何使用變量呢？使用變量非常簡(jiǎn)單，只需要在定義的變量名前面添加 $ 即可使用定義的變量

例如：

[root@master ~]# DIR=/tmp
[root@master ~]# echo $DIR
/tmp

在使用變量中有一種特殊情況，需要我們手動(dòng)指定變量的邊界是什么，此時(shí)就需要使用到 {}。

[root@master ~]# STRING="hello Shell"
[root@master ~]# echo "test $STRINGtest"
test 
[root@master ~]# echo "test ${STRING}test"
test hello Shelltest

通過示例我們能夠看出，不使用 {} 引起來變量，如果變量名后面繼續(xù)有字符，Shell 無法判斷我們的變量邊界在哪里，我們推薦在使用變量的時(shí)候都帶上 {} 減少出錯(cuò)的概率，并且方便我們?nèi)藶樽R(shí)別變量的邊界。

2.3 變量的更新

我們已經(jīng)定義了變量，如果對(duì)變量進(jìn)行更新修改呢，更新修改變量重新賦值即可

例如:

[root@master ~]# DIR=/tmp
[root@master ~]# echo $DIR
/tmp
[root@master ~]# DIR=/root
[root@master ~]# echo $DIR
/root

另外在變量中存在只讀變量，顧名思義其為定義好后，只能只讀，不能對(duì)其進(jìn)行修改，使用 readonly 命令可以將變量定義為只讀變量

[root@master ~]# readonly STRING="Shell"
[root@master ~]# echo ${STRING}
Shell
[root@master ~]# STRING="test"
-bash: STRING: readonly variable
[root@master ~]# echo ${STRING}
Shell

可以看到我們使用 readonly 定義變量后，對(duì)變量進(jìn)行修改時(shí)候報(bào)錯(cuò)，只讀變量無法進(jìn)行修改。

2.4 變量的刪除

變量的刪除使用 unset，刪除后就消除了定義的變量，變量被刪除后不能再次使用；unset 命令不能刪除只讀變量。

例如

[root@master ~]# DIR=/tmp 
[root@master ~]# echo "dir is ${DIR}"            
dir is /tmp
[root@master ~]# unset DIR
[root@master ~]# echo "dir is ${DIR}" 
dir is

3. Shell 變量規(guī)范

與其他語言一樣，Shell 中變量也需要遵循一定的規(guī)范，

3.1 命名規(guī)范

  • 變量命名只能使用英文字母，數(shù)字和下劃線，首字母不能以數(shù)字開頭
    • 例如
      • 正常變量：BASE_DIR,File_Name,AEG3,_DIR 等都是正常的變量
      • 無效變量：1file,#dir
  • 變量名中間不能使用空格或標(biāo)點(diǎn)符號(hào)
    • 例如：DIR FILE，DIR?FILE 就為無效變量
  • 變量命名不能使用 base 里面的關(guān)鍵字（help 來查看關(guān)鍵字）
  • Shell 變量大小寫敏感，也就是定義為大寫的變量名，引用的時(shí)候必須完全一致。
    • 例如:DIRNAME 和 dirname 就是兩個(gè)不同的變量

3.2 賦值規(guī)范

  • 變量與值直接使用 “=” 連接，等號(hào)兩邊不能存在空白字符；

    • 例如： dirname = "/tmp" 賦值方法就是錯(cuò)誤的。

  • 如果值中有空白字符，使用單引號(hào)或雙引號(hào)引起來，雙引號(hào)對(duì)于其中引用的值將會(huì)根據(jù)其內(nèi)容轉(zhuǎn)化，單引號(hào)內(nèi)的特殊字符則一律當(dāng)字符串進(jìn)行處理；

    • 例如：DIRNAME="$PATH" 的值為系統(tǒng) PATH 實(shí)際的可執(zhí)行文件路徑，DIRNAME='$PATH' 的值為 $PATH 的字符串。

  • 可用 \ 來轉(zhuǎn)譯變量，讓其變?yōu)橐话阕址?/p>

    • 例如：DIRNAME=\$PATH 的值為 $PATH 的字符串。

  • 如果變量的值為指令，可用使用反撇號(hào)，或 $() 來引用；

    • 例如：下面兩個(gè)是一樣的 
  • DATE=`date`
DATE=$(date)

  • 在腳本中定義普通字符串變量時(shí)，應(yīng)盡量把變量的內(nèi)容用雙引號(hào)括起來；

    • 例如：DIRNAME="/tmp"

  • 單純數(shù)字的變量?jī)?nèi)容可以不加引號(hào)；

    • 例如：NUM=10

4. 變量的分類

Shell 的變量有三種分類，每種都有其不同的作用范圍

4.1 局部變量

局部變量，顧名思義其只在 Shell 腳本中定義的變量，或在 Shell 腳本函數(shù)中定義的變量，只能在 Shell 腳本中使用，或只能在 Shell 腳本函數(shù)中使用

例如：

[root@master Shell]# cat local_var.sh 
#!/bin/bash

DIR=/tmp
echo "dir is ${DIR}"
[root@master Shell]# bash local_var.sh 
dir is /tmp
[root@master Shell]# echo "dir is ${DIR}"
dir is

我們可以看出在腳本內(nèi)部定義的變量 DIR 只在 local_var 腳本內(nèi)可以使用，在全局下沒有此變量，后期我們學(xué)到函數(shù)再來說明函數(shù)中的局部變量。

4.2 環(huán)境變量

環(huán)境變量為當(dāng)前 Shell 中定義的臨時(shí)變量，在當(dāng)前 Shell 定義的變量可以傳遞給子 Shell，沒有父子關(guān)系的 Shell 不能使用此變量，當(dāng)然可以利用 export 將當(dāng)前 Shell 的變量傳遞給其他終端的 Shell 中。

當(dāng)前 Shell 為父 Shell，在其上運(yùn)行 bash 就可以進(jìn)入到子 Shell 中，讓我們來看示例

# 在當(dāng)前Shell中定義變量STR
[root@master Shell]# STR="Shell"						
[root@master Shell]# echo "hello ${STR}"
hello Shell
# 運(yùn)行命令bash進(jìn)入子Shell
[root@master Shell]# bash
# 在子Shell中查看沒有STR
[root@master Shell]# echo "hello ${STR}"
hello 
# 退出子Shell回到父Shell
[root@master Shell]# exit
exit
# 利用export導(dǎo)入環(huán)境變量
[root@master Shell]# export STR="Shell"
# 在此進(jìn)入子Shell
[root@master Shell]# bash
# 查看子Shell中已經(jīng)有了變量STR
[root@master Shell]# echo "hello ${STR}"
hello Shell

環(huán)境變量為臨時(shí)的，在我們啟動(dòng)終端的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)從特定的文件中加載一系列環(huán)境變量。

系統(tǒng)中還有一些系統(tǒng)內(nèi)置的變量，例如 PATH，USER 等，我們可以利用命令 env 或 export 來查看當(dāng)前 Shell 的環(huán)境變量，例如：

[root@master Shell]# env
XDG_SESSION_ID=1276
HOSTNAME=master
SELINUX_ROLE_REQUESTED=
Shell=/bin/bash
TERM=xterm
HISTSIZE=1000
SSH_CLIENT=61.150.11.174 55929 22
SELINUX_USE_CURRENT_RANGE=
SSH_TTY=/dev/pts/0
USER=root
...

# 查看當(dāng)前Shell
[root@master Shell]# echo $Shell
/bin/bash
# 查看可執(zhí)行命令的路徑
[root@master Shell]# echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
# 查看當(dāng)前登錄系統(tǒng)用戶
[root@master Shell]# echo $USER
root

linux 系統(tǒng)的一些內(nèi)置參數(shù)

$Shell  	默認(rèn) Shel
$HOME   	當(dāng)前用戶家目錄
$IFS    	內(nèi)部字段分隔符
$LANG   	默認(rèn)語
$PATH   	默認(rèn)可執(zhí)行程序路徑
$PWD    	當(dāng)前目錄
$UID    	當(dāng)前用戶 ID
$USER   	當(dāng)前用戶
$HISTSIZE	歷史命令大小，可通過 HISTTIMEFORMAT 變量設(shè)置命令執(zhí)行時(shí)間
$RANDOM	    隨機(jī)生成一個(gè) 0 至 32767 的整數(shù)
$HOSTNAME	主機(jī)名

4.3 全局變量

全局變量為在當(dāng)前 Shell 進(jìn)程中運(yùn)行的腳本都可以使用該變量，在 Shell 中默認(rèn)定義的變量就是全局變量，例如：

[root@master Shell]# cat global_var1.sh 
#!/bin/bash
echo "${STR1}"				# 查看STR1變量的內(nèi)容
STR2="sh"							# 定義STR2變量的值為sh
[root@master Shell]# cat global_var2.sh 
#!/bin/bash
echo "${STR2}"				# 查看STR2變量的內(nèi)容
[root@master Shell]# STR1="Shell"                    
[root@master Shell]# . ./global_var1.sh 
Shell
[root@master Shell]# . ./global_var2.sh 
sh

我們可以看出利用. 來運(yùn)行 Shell 腳本，是在當(dāng)前用戶登錄的 Shell 終端中運(yùn)行，其變量是在當(dāng)前 Shell 進(jìn)程中可以共享的。

5. 實(shí)例

我們通過簡(jiǎn)單編寫一個(gè)獲取當(dāng)前用戶登錄信息的腳本，來展示目前登錄用戶的信息

[root@master Shell_var]# cat login_info.sh  
#!/bin/bash
# Description: login info scripts
# Auth: kaliarch
# Email: kaliarch@163.com
# function: show user info
# Date: 2020-03-08 13:36
# Version: 1.0

echo "當(dāng)前登錄系統(tǒng)用為:  ${USER}"
echo "當(dāng)前登錄系統(tǒng)時(shí)間:  $(date +"%Y-%m-%d %H:%M:%S")"
echo "當(dāng)前登錄系統(tǒng)Shell: ${Shell}"
echo "當(dāng)前用戶家目錄為:  ${HOME}"

# 運(yùn)行腳本查看內(nèi)容
[root@master Shell_var]# bash login_info.sh 
當(dāng)前登錄系統(tǒng)用為:  root
當(dāng)前登錄系統(tǒng)時(shí)間:  2020-03-08 12:16:04
當(dāng)前登錄系統(tǒng)Shell: /bin/bash
當(dāng)前用戶家目錄為:  /root

6. 注意事項(xiàng)

  • 在引用變量是我們遵守規(guī)范，帶上 {}，可以避免不必要的麻煩和坑；
  • 命名變量見名知意，形成有自己一套的命名規(guī)范；
  • 學(xué)習(xí) Shell 需要多動(dòng)手實(shí)踐，將變量的三種類型通過實(shí)踐真正理解，后期在編寫 Shell 的時(shí)候可以靈活運(yùn)用。

7. 小結(jié)

變量在我們 Shell 編程中的有這獨(dú)特的地位，其將我們的一些數(shù)據(jù)通過一次性的賦值，大大增強(qiáng)了腳本的靈活性與后期可維護(hù)性。我們需要通過本章節(jié)充分理解 Shell 的基本操作及其種類，在編寫 Shell 中靈活運(yùn)用，遵循定義及使用規(guī)范，可以使得我們編寫的 Shell 更加友好及健壯。