Shell编程-04-Shell变量基础

什么是Shell变量

    在初等数学数学方程式中，我们会经常碰到类似于这样的方程式：y=x+1 ,等号左右两边的x和y称之为未知数。在编程里面它们他们则代表变量名与变量值。

4-1 变量含义_c2i.jpg

    通过该示例，我们可以得出一个结论：简单来说，变量是编程中最基本的存储单位，它会暂时存储用户放进去的数据，而存储的数据位于内存空间中，通过正确调用内存空间中变量名字即可以取出与之对应的数据。在Shell中定义变量和取值如下所示：

4-2 变量示例.jpg

变量注意事项

1、定义变量的方法，先定义变量名，紧跟赋值操作符=，最后是变量对应的值，中间不能存在空格，否则会出现报错，这一点是跟其他语言比较大的区别，如下所示：

4-3 变量赋值.jpg

2、打印变量值，需要在变量名前加$或${}，如下所示：

   echo $y
   echo ${y}

3、变量名只能为字母、数字或下划线且只能以字母或下划线开头（这一点跟大多数语言一样，至于为什么请问度娘）

4、变量名需要遵循一定的规范，并且要一见名便知其意。

常见的命令规范有三种：

• 匈牙利命名法
  该命令方法是在每个变量名前添加表示数据类型的字符
• 驼峰命名法
  混合使用大小写字母来对变量进行命名。而且是首字母小写，后续单词第一个字母大写，如userName
• 帕斯卡命名法
  与驼峰法很很像，每个单词第一个字母均大写，如UserName

5、环境变量需要全部采用大写形式书写

6、在其他强类开语言中（如Java/C#）对数据类型都有其严格的定义，如整型int、字符char、字符串string、小数float/double/decimal等等。而在Shell中，默认是不区分变量类型的。如果需要显式定义变量类型，则可以使用declare定义。

7、如果要在crond做定时任务时需要在Shell脚本中使用环境变量需要先在执行脚本中重新定义

变量类型

    变量可分为两类：环境变量（全局变量）和普通变量（局部变量），而环境变量又可以分为bash内置环境变量和用户自定义环境变量。详细可参考下图所示：

4-4 变量类型_c2i.jpg

环境变量（全局变量）:可以在创建它们的Shell和其任意子Shell进程中使用
普通变量（局部变量）：仅能在创建它们的Shell函数和脚本中使用

内置环境变量

    环境变量一般是指使用export内置命令导出的变量，用于定义Shell的运行环境、保证Shell命令的正确执行。Shell通过环境变量来确定登录用户名、命令路径、终端类型、登录目录等，所有的环境变量都是系统全局变量，可用于所有子进程中。
    环境变量可以在命令行中设置和创建，但在用户退出命令行时这些变量值就会丢失。如果希望永久保存环境变量，可以在用户目录下的.bashrc或.bash_profile文件中或全局变量配置/etc/profile文件中定义。在将环境变量放入上述文件后，每次用户登录时这些变量都将被初始化。

• 1、按照系统规范，所有环境变量的名字必须采用大写形式
• 2、在将环境变量应用于用户进程程序之前，都应该用export命令导出定义。如export JAVA_HOME
• 3、有部分环境变量，如HOME、PATH、SHELL、UID、USER等，的用户登录之前就已经被/bin/login程序设置好了。通常环境变量被定义并保存在用户目录下的.bash_profile或/etc/profile中。
• 4、在查看设置的变量时，有3个命令可显示变量的值：set、env、declare

set:输出所有的变量，包括全局变量和局部变量
env:只显示全局变量
declare:输出所有的变量、函数、整数和已经导出的变量
set -o:显示bash Shell的所有参数配置信息

env查看系统环境变量：

4-5 系统环境变量env.jpg

declare查看所有变量、函数、整数等

4-6 系统环境变量declare_c2i.jpg

set输出所有变量

4-7 系统环境变量set_c2i.jpg

set -o输出bash参数配置

4-8 系统环境变量set-o.jpg

自定义环境变量

设置环境变量

    如果想要设置环境变量，就要在给变量赋值前之后或在设置变量时使用export命令，除export命令，使用declare -x命令也可以实现同样的功能。示例如下：

export JAVA_HOME=/usr/local/java
或
JAVA_HOME=/usr/local/java;export JAVA_HOME
或
declare -x JAVA_HOME=/usr/local/java

以上为设置自定义环境变量的3种方法，而在此处不要在变量名前添加$

• 自定义环境变量示例

4-9 自定义环境变量_c2i.jpg

  接下来我们来看看让环境变量永久生效的常用设置文件

• 1、用户的环境变量配置

4-10 用户环境变量配置_c2i.jpg

对于用户环境变量的设置，比较常见的是用户目录下的.bashrc和.bash_profile。推荐在~/.bash_profile中进行设置。

• 2、全局变量配置
  常见的全局环境变量的配置文件有/etc/profile、/etc/bashrc、/etc/profile.d

若要登录后初始化或显示加载内容，则把脚本文件放在/etc/profile.d下即可，无须添加执行权限。

示例一：设置登录提示

4-12 登录提示示例_c2i.jpg

以上任意一种方法均可，上面是两种方法合并处理进行演示。实际操作只需要在一个文件中操作即可。

示例二：在Linux中设置Java环境变量

export JAVA_HOME=/usr/local/java/jdk1.7.0_09
export JRE_HOME=/usr/local/java/jdk1.7.0_09/jre
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

显示环境变量

• 通过echo和printf显示环境变量

  首先我们来显示一些常见的变量

4-13 显示常见系统变量.jpg

从上面可以看出显示环境变量可以使用 echo 和 printf 。其中printf是一种比较复杂的格式化打印工具。如果感兴趣可以查看相应的资料。

• 通过env、set和declare显示默认的环境变量

  可查看前面所讲内容

取消环境变量

    如果定义了环境变量，不想使用，是否可以消除环境变量定义了？在这里我们可以使用 unset 命令。

[root@localhost ~]# echo $USER
root
[root@localhost ~]# unset USER # 清除变量，注意变量前面没有 $
[root@localhost ~]# echo $USER
                               # 输出为空白

普通变量

定义本地变量

    本地变量仅在用户当前Shell中有效，如果在Shell中启动另一个进程或退出，则变量无法进行传递。

• 变量的定义及赋值如下所示：

var=value # 定义变量并进行赋值，此时没有引号
var='value' # 定义变量并进行赋值，此时有单引号
var="value" # 定义变量并进行赋值，此时有双引号
var=`value` # 定义变量并进行赋值，此时有反引号

以上变量赋值的区别如下所示：

• 无引号:一般常用于连续的字符串、数字、路径等进行赋值。但如果变量中含有空格，则会导致赋值不完整，无法输出完整的变量值
• 单引号:所见即所得，即输出时会将单引号中的所有内容原样输出，不做任何转义和解释，因此称之为强引用
• 双引号:输出引号中间的全部内容，如果引号中含有变量、特殊转义字符、命令（需要使用反引号）等会先把变量、转义字符、命令进行解析再输出内容，因此称之为弱引用
• 反引号:常用于引用命令，即反引号中的内容会被当作命令进行解析输出，相当于$()

以上四种赋值方法，数值内容进行赋值可以不加引号，其他若没有特殊要求的情况，建议进行赋值均采用双引号

定义本地变量输出

方法一	关系	方法二
$a	等效于	${a}
`pwd`	等效于	$(pwd)

以上两种输出变量值建议采取第二种方法，原因如下所示：

• 如以用户名+rc文件夹，定义变量$usernamerc，如这样写会导致变量为usernamerc，如果写为${username}rc，则可以很明显的看出变量为username
• ``，反引号容易与单引号引起混淆

定义本地变量示例

[root@localhost Test]# a=718
[root@localhost Test]# b='718'
[root@localhost Test]# c="718"
[root@localhost Test]# d=`date +%F`
[root@localhost Test]# echo $a
718
[root@localhost Test]# echo $b
718
[root@localhost Test]# echo $c
718
[root@localhost Test]# echo ${c}
718
[root@localhost Test]# echo $d
2018-11-02
[root@localhost Test]# echo $(date +%F)
2018-11-02
[root@localhost Test]# a=823-$a
[root@localhost Test]# b='823-$a'
[root@localhost Test]# c="823-$a"
[root@localhost Test]# echo $a
823-718
[root@localhost Test]# echo $b
823-$a
[root@localhost Test]# echo $c
823-823-718
[root@localhost Test]# echo ${c}
823-823-718
[root@localhost Test]# path=`pwd`
[root@localhost Test]# echo $path
/root/Test

环境变量初始化及其对应文件的生效顺序

    在登录Linux系统后，会默认启动一个Shell，此时Shell会在各个配置文件中查找并使用对应的环境变量设置。而Shell所使用的环境变量取决于Shell的运行方式，通常分为以下三种：

• 通过系统用户登录后默认运行的Shell
• 非登录交互式运行的Shell
• 执行脚本运行的非交互式Shell

    当用户是通过登录Linux系统，此时Shell会作为登录Shell启动，此时加载环境变量的顺序如下所示：

4-14 环境变量初始化顺序.jpg

详细解释如下所示：
1、用户登录系统后会首先加载/etc/profile全局变量文件。

/etc/profile是Linux默认的Shell主环境变量文件，系统上每个用户登录都会加载该文件。

2、当加载完/etc/profile文件后，会执行加载/etc/profile.d目录中的脚本文件。

/etc/profile.d目录中有很多脚本文件，如果需要自定义登录即运行脚本，可以将自己的脚本放置到该目录中。

3、前面加载完成后，开始加载_{/.bash_profile（用户环境文件），而该文件又会分别加载}/.bashrc和/etc/bashrc文件。如果这些文件存在，则执行，如没有，则不执行。

如果用户的Shell不是登录启动时（如SSH远程连接），此时这种非登录Shell只会加载$HOME/.bashrc，不会去查找/etc/bashrc，如果需要加载这些配置，则需要将变量设定等写入$HOME/.bashrc或者/etc/bashrc中。而不是$HOME/.bash_profile或者/etc/profile。