var=value?export前后差在哪?-- Shell十三问<第五问>

var=value?export前后差在哪?-- Shell十三问

这次让我们暂时丢开 command line ,先来了解一下 bash 变量(variable)吧.所谓的 变量,就是就是利用一个特定的"名称"(name)来存取一段可以变化的"值"(value)。
在 bash 中,你可以用 "=" 来设定或重新定义变量的内容:

name=value

在设定变量的时侯,得遵守如下 规则:

  • 等号左右两边不能使用区隔符号(IFS),也应避免使用 shell 的保留字符(meta charactor)。
  • 变量名称不能使用 $ 符号。
  • 变量名称的第一个字母不能是数字(number)。
  • 变量名称长度不可超过 256 个字母。
  • 变量名称及变量值之大小写是有区别的(case sensitive)。

如下是一些变量设定时常见的错误:

A= B :不能有 IFS
1A=B :不能以数字开头
$A=B :名称不能有 $
a=B :这跟 a=b 是不同的

如下则是可以接受的设定:

A=" B" :IFS 被关闭了 (请参考前面的 quoting 章节)
A1=B :并非以数字开头
A=$B :$ 可用在变量值内
This_Is_A_Long_Name=b :可用 _ 连接较长的名称或值,且大小写有别。

变量替换(substitution)

Shell 之所以强大,其中的一个因素是它可以在命令行中对变量作替换(substitution)处理。在命令行中使用者可以使用 $ 符号加上变量名称(除了在用 = 号定义变量名称之外),将变量值给替换出来,然后再重新组建命令行。
比方:

$ A=ls
$ B=la
$ C=/tmp
$ $A -$B $C
(注意:以上命令行的第一个 $ 是 shell prompt ,并不在命令行之内。)

必需强调的是,我们所提的变量替换,只发生在 command line 上面。(是的,让我们再回到 command line 吧!)仔细分析最后那行 command line ,不难发现在被执行之前(在输入CR 字符之前),$ 符号会对每一个变量作替换处理(将变量值替换出来再重组命令行),最后会得出如下命令行:

ls -la /tmp

还记得第二章我请大家"务必理解"的那两句吗?若你忘了,那我这里再重贴一遍:

注意:
若从技术细节来看,shell 会依据 IFS(Internal Field Seperator) 将 command line 所输入的文字给拆解为"字段"(word)。然后再针对特殊字符(meta)先作处理,最后再重组整行command line 。

这里的 $ 就是 command line 中最经典的 meta 之一了,就是作变量替换的!
在日常的 shell 操作中,我们常会使用 echo 命令来查看特定变量的值,例如:

$ echo $A -$B $C

我们已学过, echo 命令只单纯将其 argument 送至"标准输出"(STDOUT,通常是我们的荧幕)。 所以上面的命令会在荧幕上得到如下结果:

ls -la /tmp

这是由于 echo 命令在执行时,会先将 \(A(ls)、\)B(la)、跟 $C(/tmp) 给替换出来的结果。
利用 shell 对变量的替换处理能力,我们在设定变量时就更为灵活了:

A=B
B=$A

这样,B 的变量值就可继承 A 变量"当时"的变量值了。不过,不要以"数学逻辑"来套用变量的设定,比方说:

A=B
B=C

这样并不会让 A 的变量值变成 C 。再如:

A=B
B=$A
A=C

同样也不会让 B 的值换成 C 。
上面是单纯定义了两个不同名称的变量:A 与 B ,它们的值分别是 B 与 C 。
若变量被重复定义的话,则原有旧值将被新值所取代。(这不正是"可变的量"吗?

当我们在设定变量的时侯,请记着这点:

  • 用一个名称储存一个数值
    仅此而已。

此外,我们也可利用命令行的变量替换能力来"扩充"(append)变量值:

A=B:C:D
A=$A:E

这样,第一行我们设定 A 的值为 "B:C:D",然后,第二行再将值扩充为 "B:C:D:E" 。
上面的扩充范例,我们使用区隔符号( : )来达到扩充目的,要是没有区隔符号的话,如下是有问题的:

A=BCD
A=$AE

因为第二次是将 A 的值继承 $AE 的提换结果,而非 $A 再加 E !
要解决此问题,我们可用更严谨的替换处理:

A=BCD
A=${A}E

上例中,我们使用 {} 将变量名称的范围给明确定义出来,如此一来,我们就可以将 A 的变量值从 BCD 给扩充为 BCDE 。

export

严格来说,我们在当前 shell 中所定义的变量,均属于"本地变量"(local variable),只有经过 export 命令的"输出"处理,才能成为环境变量(environment variable):

$ A=B
$ export A

或:

$ export A=B

经过 export 输出处理之后,变量 A 就能成为一个环境变量供其后的命令使用。
在使用 export 的时侯,请别忘记 shell 在命令行对变量的"替换"(substitution)处理,
比方说:

$ A=B
$ B=C
$ export $A

上面的命令并未将 A 输出为环境变量,而是将 B 作输出,这是因为在这个命令行中,$A 会首先被提换出 B 然后再"塞回"作 export 的参数。

要理解这个 export ,事实上需要从 process 的角度来理解才能透彻。我将于下一章为大家说明 process 的观念,敬请留意。

取消变量

要取消一个变量,在 bash 中可使用 unset 命令来处理:

unset A

与 export 一样,unset 命令行也同样会作变量替换(这其实就是 shell 的功能之一),
因此:

$ A=B
$ B=C
$ unset $A

事实上所取消的变量是 B 而不是 A 。

此外,变量一旦经过 unset 取消之后,其结果是将整个变量拿掉,而不仅是取消其变量值。
如下两行其实是很不一样的:

$ A=
$ unset A

第一行只是将变量 A 设定为"空值"(null value),但第二行则让变量 A 不在存在。
虽然用眼睛来看,这两种变量状态在如下命令结果中都是一样的:

$ A=
$ echo $A
$ unset A
$ echo $A

请学员务必能识别 null value 与 unset 的本质区别,这在一些进阶的变量处理上是很严格的。
比方说:

$ str= # 设为 null
$ var=${str=expr} # 定义 var
$ echo $var
$ echo $str
$ unset str # 取消
$ var=${str=expr} # 定义 var
$ echo $var
expr
$ echo $str
expr

聪明的读者(yes, you!),稍加思考的话,应该不难发现为何同样的 var=${str=expr} 在 null 与 unset 之下的不同吧?

嗯... 好吧,我就解释一下 var=\({str=expr} : 首先,var=\)str 这个大家都可理解吧。而接下来的思考方向是,究竟 $str 这个变量是如下哪一种情况呢:

1) unset
2) null
3) not null
4) 假如是 unset ,那么 var=${str=expr} 的结果将是:
var=expr
str=expr
2) 假如是 null ,那 var=${str=expr} 的结果是:
var=
str=
3) 假如是 not null (比方为 xyz ),那 var=${str=expr} 之结果是:
var=xyz
str=xyz
接下来,再来看看 var=${str:=expr} 好了:
1) $str 为 not set :
var=expr
str=expr
2) $str 为 null :
var=expr
str=expr
3) $str 为 not null (str=xyz):
var=xyz
str=xyz
最后比教一下 ${str=expr} 与 ${str:=expr} :
* 两者在 not set 与 not null 都一至
* 但当 null 值时,前者会将 $var 与 $str 都设为 null ,但后者则设为 expr从这个再延伸出其它模拟,不防请大家"实作"观查一下有何不同?
var=${str-expr} vs var=${str:-expr}
var=${str+expr} vs var=${str:+expr}
var=${str?expr} vs var=${str:?expr}

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