1.2.5 Shell變量

在編程語言中，變量是一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的容器。它可以用來保存各種類型的數(shù)據(jù)，如數(shù)字、字符串、布爾值等。在Shell中，變量也是一種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的容器，它有著與其他編程語言中的變量類似的基本概念，主要包括以下內(nèi)容。

（1）變量名。變量名是變量的唯一標(biāo)識(shí)，通常是一個(gè)字母或下畫線開頭的字符序列，如name、age、_score等。在Shell中，變量名只能由字母、數(shù)字和下畫線組成，且不能以數(shù)字開頭。變量名區(qū)分字母大小寫，如NAME和name是不同的變量，環(huán)境變量建議使用全大寫字母命名。

（2）變量類型。在Shell中，變量可以存儲(chǔ)任何類型的數(shù)據(jù)，如整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符串、布爾值等。變量的類型是由它所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)決定的。

（3）變量值。變量值是指變量當(dāng)前存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。在Shell中，變量值可以通過賦值語句來修改。例如，在Bash中，可以使用a=10語句將變量a的值設(shè)為10。

（4）變量作用域。變量作用域是指變量的有效范圍。在Shell中，變量可以被定義為全局變量或局部變量。全局變量是指在整個(gè)Shell會(huì)話中都有效的變量。它們可以在任何地方被訪問和修改，用戶可以使用export命令將變量定義為全局變量。局部變量是指僅在特定的代碼塊或函數(shù)中有效的變量，它們只能在定義它們的代碼塊或函數(shù)中被訪問和修改。

（5）定義和調(diào)用變量。在定義變量時(shí)，變量名和變量值之間需要使用等號(hào)“=”連接，變量名與等號(hào)之間不能有空格。在調(diào)用變量時(shí)，變量名需要使用$符號(hào)引用。

Shell中主要的變量類型如表1-6所示。

1. 定義和調(diào)用變量

在Shell中，可以使用賦值語句來定義變量。

賦值語句的格式如下。

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varname=varvalue

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其中，varname表示變量名；varvalue表示變量值。

下面是在Shell中定義變量的幾個(gè)示例。

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# 定義字符串變量 
name="John Smith" 
# 定義數(shù)值變量 
age=30 
# 定義數(shù)組變量 
fruits=("apple" "banana" "orange") 
# 定義浮點(diǎn)數(shù)變量 
HEIGHT=1.75 
# 定義布爾值變量 
IS_ADMIN=true

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一些特殊的變量，如$0、$1等，是由Shell自動(dòng)賦值的，用于存儲(chǔ)特定的信息。例如，$0變量存儲(chǔ)的是腳本的文件名，$1變量存儲(chǔ)的是腳本的第一個(gè)參數(shù)。

在Shell中，要訪問變量的值，可以使用$varname的形式，即在變量名前面加上符號(hào)“$”。例如：

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# 定義字符串變量
NAME="John Smith"
# 訪問變量的值
echo "Name is $NAME"
# 輸出：Name is John Smith

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如果變量名中包含其他字符和特殊字符，或者變量名和其他文本混合在一起，則需要使用花括號(hào)“{}”來指定變量名。例如：

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# 定義字符串變量
NAME="John"
# 訪問變量的值
echo "Name is ${NAME}_Smith"
# 輸出：Name is John_Smith

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如果不使用花括號(hào)，則等號(hào)右邊的字符會(huì)被當(dāng)作變量的一部分，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤。例如：

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# 定義字符串變量
name="John"
# 使用變量
echo "Hello, $name_Doe!"
# 輸出：
Hello, !

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在這種情況下，變量名后面的_Doe被當(dāng)作變量的一部分，因此會(huì)返回空字符串。因此，在使用變量時(shí)，如果變量名后面跟有其他字符或者變量名組成的字符串，則通常需要使用花括號(hào)來指明變量名的邊界。

此外，在使用變量的特殊語法時(shí)，也需要使用花括號(hào)。例如，在使用${var:pos}和${var:pos:len}的形式訪問變量值的子字符串時(shí)，需要使用花括號(hào)。其中，var是變量的名稱；pos是起始位置的偏移量，表示從變量值的第pos個(gè)字符開始，返回變量值的子字符串；len是子字符串的長度，表示從變量值的第pos個(gè)字符開始，返回長度為len的子字符串。例如：

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# 定義字符串變量
string="abcdef"
# 使用變量
echo "${string:1}"
echo "${string:2:3}"
# 輸出：
bcdef
cde
# 定義字符串變量
name="John"
# 調(diào)用變量，從字符串變量name的第二個(gè)字符（從0開始計(jì)數(shù)）開始，截取到字符串的末尾
echo "${name:1}"
輸出：
ohn

# 定義字符串變量
name="John"
# 調(diào)用變量，從字符串變量name的第二個(gè)字符（從0開始計(jì)數(shù)）開始截取，截取長度為2
echo "${name:1:2}"
# 輸出：
oh

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注意，如果pos或len超出了變量值的長度范圍，則將返回空字符串。

這些特殊的語法可以方便地對(duì)變量的值進(jìn)行操作和提取，使用這些語法截取變量值的一部分，或者獲取變量值的長度等操作，可以提高腳本的靈活性和可讀性。

數(shù)組變量是一種變量類型，可以存儲(chǔ)多個(gè)值。在大多數(shù)Shell中，數(shù)組是用一個(gè)變量名加圓括號(hào)的形式來表示的。例如：

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array=(1 2 3 4 5)

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這樣，數(shù)組array就被定義為包含5個(gè)元素的數(shù)組，每個(gè)元素可以是一個(gè)字符串或數(shù)字。

要訪問數(shù)組的元素，可以使用${var[index]}的形式。其中，var表示數(shù)組的名稱；index表示要訪問的元素的索引，索引從0開始。例如：

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# 定義數(shù)組變量
fruits=("apple" "banana" "orange")
# 使用變量
echo "I like ${fruits[0]} and ${fruits[1]}"
# 輸出：
I like apple and banana

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要獲取數(shù)組的所有元素，可以使用*或@符號(hào)：

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echo ${array[*]}
1 2 3 4 5
echo ${array[@]}
1 2 3 4 5

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這兩種符號(hào)的區(qū)別在于，*符號(hào)會(huì)將所有元素看作一個(gè)單獨(dú)的字符串，而@符號(hào)會(huì)將每個(gè)元素看作單獨(dú)的字符串。

注意：在使用變量時(shí)，如果變量名被包含在雙引號(hào)中，則變量名會(huì)被替換為變量的值；如果變量名被包含在單引號(hào)中，則變量名不會(huì)被替換。

2. 預(yù)設(shè)位置參數(shù)變量

在Shell中，有許多系統(tǒng)預(yù)設(shè)變量，可以方便地用于訪問系統(tǒng)信息和執(zhí)行狀態(tài)。其中，位置參數(shù)變量主要用來向腳本中傳遞參數(shù)或數(shù)據(jù)，其變量名不能自定義，變量作用也是固定的。常見的系統(tǒng)預(yù)設(shè)位置參數(shù)變量如表1-7所示。

位置參數(shù)變量主要用于獲取腳本的輸入?yún)?shù)，并根據(jù)這些參數(shù)執(zhí)行相應(yīng)的操作。

3. 查看環(huán)境變量

在Linux操作系統(tǒng)中，環(huán)境變量是一種特殊的變量，它們用于存儲(chǔ)系統(tǒng)的配置信息。環(huán)境變量是系統(tǒng)級(jí)別的變量，它們可以在整個(gè)系統(tǒng)中使用，在用戶的會(huì)話中也可以使用。環(huán)境變量通常用于存儲(chǔ)系統(tǒng)路徑、可執(zhí)行文件的名稱、用戶名等信息。系統(tǒng)預(yù)設(shè)環(huán)境變量的命名規(guī)則通常是采用全大寫字母。常見的系統(tǒng)預(yù)設(shè)環(huán)境變量如表1-8所示。

在Linux操作系統(tǒng)中，可以使用以下方法查看環(huán)境變量。

（1）使用printenv命令查看系統(tǒng)中所有的環(huán)境變量。例如：

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[opencloud@server ~]$ printenv

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（2）使用echo命令查看某個(gè)特定的環(huán)境變量的值。例如：

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# 查看HOME環(huán)境變量的值
[opencloud@server ~]$ echo "$HOME"
/home/opencloud
# 查看LANG環(huán)境變量的值
[opencloud@server ~]$ echo "$LANG"
en_US.UTF-8

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（3）使用env命令查看當(dāng)前進(jìn)程的環(huán)境變量。例如：

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[opencloud@server ~]$ env

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（4）使用set命令查看當(dāng)前Shell的所有變量，包括環(huán)境變量和Shell變量。例如：

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[opencloud@server ~]$ set

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（5）使用cat /proc/PID/environ命令查看某個(gè)進(jìn)程的環(huán)境變量。例如：

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# 查看進(jìn)程9750的環(huán)境變量
[opencloud@server ~]$ cat /proc/9750/environ

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4. 設(shè)置環(huán)境變量

在Shell中，export命令用于將變量設(shè)置為環(huán)境變量，設(shè)置的環(huán)境變量可以在整個(gè)系統(tǒng)中使用，在用戶的會(huì)話中也可以使用。

export命令的基本語法如下。

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export [變量名]=[變量值]

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使用export命令設(shè)置環(huán)境變量及其驗(yàn)證方法如下。

（1）使用等號(hào)賦值。例如：

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[opencloud@server ~]$ export NAME="John"
[opencloud@server ~]$ export USERNAME="Tom"
[opencloud@server ~]$ export MYHOME="/home/john"

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注意：在Shell中，環(huán)境變量通常使用大寫字母。

（2）使用echo命令查看環(huán)境變量的值。例如：

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[opencloud@server ~]$ echo $NAME
John
[opencloud@server ~]$ echo $USERNAME
Tom
[opencloud@server ~]$ echo $MYHOME
/home/john

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（3）使用環(huán)境變量的當(dāng)前值。例如：

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[opencloud@server ~]$ echo $PATH
/home/ opencloud/.local/bin:/home/ opencloud /bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:
/usr/local/openssh/bin:/usr/local/sbin
[opencloud@server ~]$ export PATH=$PATH:/usr/local/bin
[opencloud@server ~]$ echo $PATH # 查看PATH環(huán)境變量的輸出結(jié)果
/home/ opencloud/.local/bin:/home/ opencloud /bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:
/usr/local/openssh/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin
# export命令用于將 /usr/local/bin目錄添加到系統(tǒng)路徑中

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export命令設(shè)置的環(huán)境變量只對(duì)當(dāng)前Shell有效，在關(guān)閉Shell后將失效。如果想永久設(shè)置環(huán)境變量，則建議在配置文件中進(jìn)行設(shè)置，如在/etc/profile或~/.bash_profile~/.bashrc等配置文件中進(jìn)行設(shè)置。

使用export命令在~/.bashrc文件中設(shè)置MYVAR環(huán)境變量：

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[opencloud@server ~]$ echo "export MYVAR=123" >> ~/.bashrc

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~表示當(dāng)前用戶的家目錄，export命令會(huì)將export MYVAR=123添加到~/.bashrc文件的末尾，從而設(shè)置MYVAR環(huán)境變量。

在修改環(huán)境變量所在配置文件之后，需要重新登錄系統(tǒng)或在命令行中使用source命令來使配置生效。source命令的主要作用是加載并執(zhí)行配置文件。使用source命令加載配置文件的好處是，可以在當(dāng)前Shell中使修改立即生效，而不需要重新打開一個(gè)新的Shell。

使用source命令，使~/.bashrc文件中設(shè)置的MYVAR環(huán)境變量生效：

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[opencloud@server ~]$ source ~/.bashrc

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查看MYVAR環(huán)境變量的值：

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[opencloud@server ~]$ echo "$MYVAR"
# 輸出：123

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此外，也可以使用source命令加載系統(tǒng)級(jí)別的配置文件。這樣，在/etc/bashrc文件中定義的環(huán)境變量、別名等就可以在當(dāng)前的Shell中使用了。

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[opencloud@server ~]$ source /etc/bashrc

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在Linux操作系統(tǒng)中，環(huán)境變量可以存儲(chǔ)在多個(gè)文件中。將環(huán)境變量分別存儲(chǔ)在這些文件中，可以靈活地管理系統(tǒng)級(jí)別和用戶級(jí)別的配置，確保在不同的登錄會(huì)話中和系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)正確加載環(huán)境變量。以下是常見的存儲(chǔ)環(huán)境變量的文件及其用途。

（1）系統(tǒng)級(jí)別文件

① /etc/environment：存儲(chǔ)適用于所有用戶的系統(tǒng)級(jí)別環(huán)境變量。

② /etc/profile：在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)加載，適用于所有用戶，可以存儲(chǔ)全局的環(huán)境變量。

③ /etc/bashrc：系統(tǒng)級(jí)別的Bash配置文件，用于設(shè)置Bash的默認(rèn)行為。

（2）用戶級(jí)別文件

① ~/.bashrc：在用戶登錄系統(tǒng)時(shí)加載，用于存儲(chǔ)用戶特定的環(huán)境變量。

② ~/.bash_profile：在用戶登錄系統(tǒng)時(shí)加載，可用于存儲(chǔ)用戶特定的環(huán)境變量。

③ ~/.bash_login：類似于 ~/.bash_profile，在用戶登錄時(shí)加載，用于設(shè)置環(huán)境變量。

④ ~/.bash_logout：在用戶退出系統(tǒng)時(shí)加載，可用于清理或保存會(huì)話信息。

如果想修改系統(tǒng)級(jí)別的環(huán)境變量，則建議修改/etc/profile文件。如果想修改Bash的默認(rèn)行為，則建議修改/etc/bashrc文件。