Shell编程之变量赋值和引用

Linux的shell编程是一种非常成熟的编程语言，它支持各种类型的变量。有三种主要的变量类型：环境变量、内部变量/系统变量和用户变量。

• 环境变量(environment variable)是系统环境的一部分，不必去定义它们。可以在shell程序中使用它们，某些变量(比如PATH)还能在shell中加以修改。
• 内部变量(built-in variable)是由系统提供的。与环境变量不同，你不能修改它们。
• 用户变量(user variable)是你在编写shell脚本时定义的。可以在shell程序内任意使用它们和修改它们。

shell编程和其他编程语言的主要不同之处是：在shell编程中，变量是非类型性质的。也就是说，不必指定变量是数字还是字符串。脚本语言就是一种解释性语言不编译没有可执行程序。

Shell中的环境变量

    是一类Shell预定义变量，是用于设置系统运行环境的变量，环境变量由系统统一命名。部分系统变量的值由系统设定，部分环境变量的值可以由用户给定。

环境变量的名称由大写字母组成，常用的Shell环境变量如下所示：

 

HOME: 用户主目录的全路径名，cd $HOME 即可切换到用户的主目录

PATH： 类似于windows下的路径，Shell会在里面依次寻找二进制的可执行文件。

       echo $PATH可以显示当前的PATH，添加新的PATH方法 $PATH=$PATH:新PATH

TERM:  终端类型 echo $TERM

PS1:   提示符，root用户默认为#，普通用户默认为$

SHELL： Shell解释器的绝对路径

LOGNAME: 登录用户的用户名

UID：  当前用户的UID    echo $UID

位置变量

位置变量是根据出现在命令行上的参数的位置确定的变量，在调用Shell程序的命令行中，参数的位置定义如下所示。

   $命令  参数1   参数2  参数3

其中  $0  对应  执行的命令名

      $1  对应  参数1

      $2  对应  参数2

      $3  对应  参数3

$#： 位置参数个数（不包括Shell脚本名）

$*:  位置参数组成的字符串

$!:   上一个后台命令对应的进程号

$?:   上一个命令的退出状态，为十进制数字，如果返回为0，则代表执行成功。

$$:   当前的进程号PID

用户变量

Shell编程中，使用用户变量无需事先声明，同时变量名的命名须遵循如下规则：

1). 首个字符必须为字母（a-z，A-Z）；
2). 中间不能有空格，可以使用下划线（_） ；
3). 不能使用标点符号 ；
4). 不能使用bash里的关键字（可用help命令查看保留关键字） 。

变量赋值

变量赋值的格式：

变量名=值

在其他编程语言中您必须使用变量。在shell编程中，所有的变量都由字符串组成，并且您不需要对变量进行声明。要赋值给一个变量，您可以这样写：
#!/bin/sh
#对变量赋值：
a="hello world"
# 现在打印变量a的内容：
echo "A is:"
echo $a
有时候变量名很容易与其他文字混淆，比如：
num=2
echo "this is the $numnd"
这并不会打印出"this is the 2nd"，而仅仅打印"this is the "，因为shell会去搜索变量numnd的值，但是这个变量时没有值的。可以使用花括号来告诉shell我们要打印的是num变量：
num=2
echo "this is the ${num}nd"
这将打印： this is the 2nd

shell中的变量一般是以字母或者下划线开头，后面可以跟任意长度的字符，数字或者下划线。例如，下面一个shell变量的定义和赋值：

$ name=mingqi   #分配变量

$ echo $name    #打印变量值

输出：mingqi

由以上例子可以看出变量的赋值方式为：先写变量名称，紧接着是赋值符号，最后是新值。赋值号两边没有任何空格。当想取shell变量的值时，需要在变量名前加上$字符，当所赋的值中间含有空格时，要加上引号。例如：

first=kou midd=ming last=qi

fullname=“$first $midd $last”

输出：kou ming qi

full=“kou ming qi”

echo $full 

输出： kou ming qi

访问变量值

要取用一个变量的值，只需在变量名前面加一个$ 。

( ATTENTION: Don't keep blank between the variable with the equal operator '=' )

举例

#!/bin/bash
# 对变量赋值：
a="hello world"  #等号两边均不能有空格存在

# 打印变量a的值：
echo -e "A is: $a\n"

备注：

1). bash中变量赋值，等号两边均不能有空格存在；

使用自己喜欢的编辑器，输入上述内容，并保存为文件test_hello.bsh，然后执行 chmod +x test_hello.bsh使其具有执行权限，最后输入 ./test_hello或bash test_hello.bsh执行该脚本。

程序运行结果： 

A is: hello world

有时候变量名可能会和其它文字混淆，比如：

num=1
echo "this is the $numst"

上述脚本并不会输出"this is the 1st"而是"this is the "；

这是由于shell会去搜索变量numnd的值，而实际上这个变量并未赋值。

我们可以用花括号来告诉shell把num变量跟其他部分分开：

num=1
echo "this is the ${num}st"

程序运行结果：

this is the 1st

位置参数

可以编写一个shell脚本，当从命令行或者从其他shell脚本中调用它的时候，这个脚本接受若干参数。这些选项是通过Linux作为位置参数(position parameter)提供给shell程序的。位置参数有由系统给出的专用名。存放在变量中的第一个参数名为1(数字1)，在程序内可以使用$1来访问；存放在变量中的第二个参数名为2，在程序中可以使用$2来访问，依此类推。在调用shell程序时，可以省略一个或几个数字大的位置 参数。

例如，如果shell程序mypgm1要求两个参数(比如名字和姓氏)，那么可以只用一个参数(名字)来调用这个shell程序。但是，你不能只用第二个参数(姓氏)来调用shell程序。

#!/bin/bash
#name display program
if [ $# -eq 0 ]; then
    echo "Name not provided."
else
    echo "Your name is $1."
fi

#!/bin/bash
#name display program
if [ $# -eq 0 ]; then
    echo "Name not provided."
else
    echo "Your name is $1."
fi

在bash中，可以像下面 这样执行mypgm1:

# . mypgm1

# . mypgm1

那么会得到下面的输出：
Name not provided.
但是，如果像下面这样执行mypgm1:

# . mypgm1 david

# . mypgm1 david

那么会得到下面的输出：
Your name is david.
shell程序mypgm1还说明了shell编程的另一个方面，即内部变量。在mypgm1中，变量$#是一个内部变量，它提供传送给这个shell程序的位置参数的数量。

内部变量

内部变量是Linux所提供的一种特殊类型的变量，这类变量在程序中用来作出判断。在shell程序内这类变量的值是不能修改的。

部分内部变量总结如下：

表 1.1. 常用内部变量

$0 相当于C语言main函数的argv[0] $1、$2... 这些称为位置参数（Positional Parameter），相当于C语言main函数的argv[1]、argv[2]... $# 相当于C语言main函数的argc - 1，注意这里的#后面不表示注释 $@ 表示参数列表"$1" "$2" ...，例如可以用在for循环中的in后面。 $? 上一条命令的Exit Status $$ 当前Shell的进程号

为了说明这些变量的用法，这里有一个叫做mypgm2的示范程序：

#!/bin/bash
#my test program
echo "Number of parameter is $#"
echo "Program name is $0"
echo "Parameters as a single string is $*"

#!/bin/bash
#my test program
echo "Number of parameter is $#"
echo "Program name is $0"
echo "Parameters as a single string is $*"

在bash中，如果从命令行上执行mypgm2，如下所示：

# . mypgm2 David Victor

# . mypgm2 David Victor

那么会得到下面的结果：

Number of parameters is 2
Program name is mypgm2
Parameters as a single string is David Victor

Number of parameters is 2
Program name is mypgm2
Parameters as a single string is David Victor

 

 

 

 

shell 脚本通配符以及常用字符和转义字符

 

说到shell通配符（wildcard），大家在使用时候会经常用到。下面是一个实例：

[chengmo@localhost ~/shell]$ ls
a.txt  b.txt  c.old

#2

[chengmo@localhost ~/shell]$ ls *.txt
a.txt  b.txt

#3

[chengmo@localhost ~/shell]$ ls d*.txt
ls: 无法访问 d*.txt: 没有那个文件或目录

从上面这个实例，不知道大家有没有发现问题呢。我们先了解一下，通配符相关知识，再分析下这个实例吧。

一、linux shell通配符(wildcard)

通配符是由shell处理的（不是由所涉及到命令语句处理的，其实我们在shell各个命令中也没有发现有这些通配符介绍）, 它只会出现在 命令的“参数”里（它不用在 命令名称里， 也不用在 操作符上）。当shell在“参数”中遇到了通配符时，shell会将其当作路径或文件名去在磁盘上搜寻可能的匹配：若符合要求的匹配存在，则进行代换(路径扩展)；否则就将该通配符作为一个普通字符传递给“命令”，然后再由命令进行处理。总之，通配符 实际上就是一种shell实现的路径扩展功能。在 通配符被处理后, shell会先完成该命令的重组，然后再继续处理重组后的命令，直至执行该命令。

 

我们回过头分析上面命令吧：在第2个命令中，*.txt 实际shell搜索文件,找到了符合条件的文件，命令会变成：ls a.txt b.txt ,实际在执行ls 时候传给它的是a.txt b.txt .

 

而命令3，d*.txt 由于当前目录下面没有这样的文件或目录，直接将”d*.txt” 作为ls 参数，传给了 ls .这个时候”*” 只是一个普通的 ls 参数而已，已经失去了它通配意义。 由于找不到文件，所以会出现：无法访问提示！

了解了shell通配符，我们现在看下，shell常见通配符有那一些了。

shell常见通配符：

字符	含义	实例
*	匹配 0 或多个字符	a*b  a与b之间可以有任意长度的任意字符, 也可以一个也没有, 如aabcb, axyzb, a012b, ab。
?	匹配任意一个字符	a?b  a与b之间必须也只能有一个字符, 可以是任意字符, 如aab, abb, acb, a0b。
[list]	匹配 list 中的任意单一字符	a[xyz]b   a与b之间必须也只能有一个字符, 但只能是 x 或 y 或 z, 如: axb, ayb, azb。
[!list]	匹配 除list 中的任意单一字符	a[!0-9]b  a与b之间必须也只能有一个字符, 但不能是阿拉伯数字, 如axb, aab, a-b。
[c1-c2]	匹配 c1-c2 中的任意单一字符 如：[0-9] [a-z]	a[0-9]b  0与9之间必须也只能有一个字符 如a0b, a1b... a9b。
{string1,string2,...}	匹配 sring1 或 string2 (或更多)其一字符串	a{abc,xyz,123}b    a与b之间只能是abc或xyz或123这三个字符串之一。

 

需要说明的是：通配符看起来有点象正则表达式语句，但是它与正则表达式不同的，不能相互混淆。把通配符理解为shell 特殊代号字符就可。而且涉及的只有，*,? [] ,{} 这几种。

 

 

二、shell元字符（特殊字符 Meta）

shell 除了有通配符之外，由shell 负责预先先解析后，将处理结果传给命令行之外，shell还有一系列自己的其他特殊字符。

字符	说明
IFS	由 或 或 三者之一组成(我们常用 space )。
CR	由 产生。
=	设定变量。
$	作变量或运算替换(请不要与 shell prompt 搞混了)。
>	重导向 stdout。 *
<	重导向 stdin。 *
|	命令管线。 *
&	重导向 file descriptor ，或将命令置于背境执行。 *
( )	将其内的命令置于 nested subshell 执行，或用于运算或命令替换。 *
{ }	将其内的命令置于 non-named function 中执行，或用在变量替换的界定范围。
;	在前一个命令结束时，而忽略其返回值，继续执行下一个命令。 *
&&	在前一个命令结束时，若返回值为 true，继续执行下一个命令。 *
||	在前一个命令结束时，若返回值为 false，继续执行下一个命令。 *
!	执行 history 列表中的命令。*

加入”*” 都是作用在命令名直接。可以看到shell 元字符，基本是作用在命令上面，用作多命令分割（或者参数分割）。因此看到与通配符有相同的字符，但是实际上作用范围不同。所以不会出现混淆。

 

以下是man bash 得到的英文解析：

metacharacter
              A character that, when unquoted, separates words.  One of the following:
              |  & ; ( ) < > space tab
control operator
              A token that performs a control function.  It is one of the following symbols:
              || & && ; ;; ( ) |

 

三、shell转义符

有时候，我们想让 通配符，或者元字符 变成普通字符，不需要使用它。那么这里我们就需要用到转义符了。 shell提供转义符有三种。

字符	说明
‘’(单引号)	又叫硬转义，其内部所有的shell 元字符、通配符都会被关掉。注意，硬转义中不允许出现’(单引号)。
“”(双引号)	又叫软转义，其内部只允许出现特定的shell 元字符：$用于参数代换 `用于命令代替
\(反斜杠)	又叫转义，去除其后紧跟的元字符或通配符的特殊意义。

man bash 英文解释如下：

There are three quoting mechanisms: the escape character, single quotes, and double quotes.

实例:

 

[chengmo@localhost ~/shell]$ ls \*.txt
ls: 无法访问 *.txt: 没有那个文件或目录

[chengmo@localhost ~/shell]$ ls '*.txt'
ls: 无法访问 *.txt: 没有那个文件或目录

[chengmo@localhost ~/shell]$ ls 'a.txt'
a.txt

[chengmo@localhost ~/shell]$ ls *.txt
a.txt  b.txt

 

可以看到，加入了转义符 “*”已经失去了通配符意义了。

四、shell解析脚本的过程

看到上面说的这些，想必大家会问到这个问题是，有这么想特殊字符，通配符，那么 shell在得到一条命令，到达是怎么样处理的呢？我们看下下面的图：

如果用双引号包括起来，shell检测跳过了1-4步和9-10步，单引号包括起来，shell检测就会跳过了1-10步。也就是说，双引号 只经过参数扩展、命令代换和算术代换就可以送入执行步骤，而单引号转义符直接会被送入执行步骤。而且，无论是双引号转义符还是单引号转义符在执行的时候能够告诉各个命令自身内部是一体的，但是其本身在执行时是并不是命令中文本的一部分。