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shell之变量详解，让你秒懂！

2022-08-09 18:33:00 【InfoQ】

一、变量介绍

在编程中，我们总有一些数据需要临时存放在内存，以待后续使用时快速读出

先了解一下计算机的存储单位

计算机的单位:
1B=8bit

1KB=1024B
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB
1PB=1024TB
1EB=1024PB
1ZB=1024EB
...
好了，已经够大了！当然还有YB、BB更大的单位，同样进制也是1024.

1G=1024*1024*1024=1073741824B

假如你将一个1B的字符存入内存，如何读出呢？有没有一种大海捞针的感觉啊！

我们讨论一下计算机是如何通过让我们人类快速将数据存在内存，如何从内存中读出数据的。我们研究过变量后就明白了

变量：变量是编程中最常用的一种临时在内存中存取数据的一种方式

变量存取原理

关于内存的说明
a、系统启动 内存被按照1B一个单位划分成N块 并且以十六进制为每一个空间编号

b、内存跟踪表记录 使用和未使用的内存的地址编号

c、内存申请 系统从未使用的内存中拿出一个或者一段连续空间 给你使用 同时在内存跟踪表中记录
该地址被占用不在分给别人，同时在系统中建立映射机制 
比如:变量名 STRING1=‘ABC’

name<==>0x5

d、释放内存
从内存跟踪表中将记录删除，下次存数据直接覆盖

CHAR1(0x3)=A

从图片可以看出，当我们在脚本中定义变量存值的时候，可以从以下方面看到变化：

a、内存占用：如果存的是一个字符则占用1个字节，如果存的是字符串则是字符串的长度加1个字节长度(\0是一个特殊字符，代表字符串结束)。

b、变量名与内存空间关系：计算机中会将对应的内存空间地址和变量名称绑定在一起，此时代表这段内存空间已经被程序占用，其他程序不可复用；然后将变量名对应的值存在对应内存地址的空间里。

二、变量定义

2.1、什么时候需要定义变量？

如果某个内容需要多次使用，并且在代码中重复出现，那么可以用变量代表该内容。

这样在修改内容的时候，仅仅需要修改变量的值。

在代码运作的过程中，可能会把某些命令的执行结果保存起来，后续代码需要使用这些结果，就可以直接使用这个变量。

2.2、定义一个变量

变量格式：

变量名=值

在shell编程中的变量名和等号之间不能有空格。

变量名命名规则：
 命名只能使用英文字母，数字和下划线，首个字符不能以数字开头。
 中间不能有空格，可以使用下划线（_）。
 不能使用标点符号。
 不能使用bash里的关键字（可用help命令查看保留关键字）。

定义变量举例：

VAR1=1

age=18 整形

name=‘baism’ 字符串

score=88.8 浮点

注意：字符串要用单引号或双引号引起来

建议变量名为大写，和命令区分

定义变量演示：

[[email protected] ~]# name=&quot;liza&quot;
[[email protected] ~]# school='beida'
[[email protected] ~]# age=30
[[email protected] ~]# score=88.8

2.3、取消变量 unset

取消当前环境中的变量，如果是变量设置是保存在文件中，下次重启又会恢复
[[email protected] ~]# unset name
[[email protected] ~]# echo $name

2.4、有类型变量 declare

-i 将变量看成整数-r 使变量只读 readonly,

该变量的值无法改变，并且不能为unset

-x 标记变量通过环境导出 export-a 指定为索引数组（普通数组）；查看普通数组-A 指定为关联数组；查看关联数组

[[email protected] ~]# declare -i num='asa'
[[email protected] ~]# echo $num
0
[[email protected] ~]# num=100
[[email protected] ~]# echo $num
100
[[email protected] ~]# declare -r num
[[email protected] ~]# echo $num
100
[[email protected]~]# num=200
-bash: num: 只读变量

[[email protected] ~]# declare -x
declare -x HISTCONTROL=&quot;ignoredups&quot;
declare -x HISTSIZE=&quot;1000&quot;
declare -x HOME=&quot;/root&quot;
declare -x HOSTNAME=&quot;Bai_Shuming&quot;
declare -x LANG=&quot;zh_CN.UTF-8&quot;
declare -x LESSOPEN=&quot;||/usr/bin/lesspipe.sh %s&quot;

三、变量分类

系统中的变量根据作用域及生命周期可以分为四类：

本地变量、环境变量、全局变量、内置变量

3.1、本地变量

用户自定义的变量，定义在脚本或者当前终端中，脚本执行完毕或终端结束变量失效

3.2、环境变量

定义在用户家目录下的

.bashrc

或

.bash_profile

文件中，用户私有变量，只能本用户使用。

查看当前用户的环境变量 env

查询当前用户的所有变量(临时变量与环境变量) set

3.3、将当前变量变成环境变量 export

定义一个临时变量
1、
[[email protected] tmp]# export A=hello //临时将一个本地变量（临时变量）变成环境变量
[[email protected] tmp]# env|grep ^A
A=hello
2、
[[email protected] tmp]# A=HELLO
[[email protected] tmp]# export A

3、定义一个永久生效变量：
vim .bash_profile 或者 ~/.bashrc
A=hello

关于export说明

用户登录时:

用户登录到Linux系统后，系统将启动一个用户shell。在这个shell中，可以使用shell命令或声明变量，也可以创建并运行 shell脚本程序。

运行脚本时:

运行shell脚本程序时，系统将创建一个子shell。此时，系统中将有两个shell，一个是登录时系统启动的shell，

另一个是系统为运行脚本程序创建的shell。当一个脚本程序运行完毕，它的脚本shell将终止，可以返回到执行该脚本之前的shell

从这种意义上来说，用户可以有许多 shell，每个shell都是由某个shell（称为父shell）派生的。

在子shell中定义的变量只在该子shell内有效。如果在一个shell脚本程序中定义了一个变量，当该脚本程序运行时，

这个定义的变量只是该脚本程序内的一个局部变量，其他的shell不能引用它，要使某个变量的值可以在其他shell中被改变，可以使用export命令对已定义的变量进行输出。

export命令将使系统在创建每一个新的shell时定义这个变量的一个拷贝。这个过程称之为变量输出。

3.4、全局变量

使用

export

命令将本地变量输出为当前shell中的环境变量

所有用户及shell都可以使用，可以在

/etc/profile /etc/bashrc

下永久定义

打印全局变量 printenv

定义格式
export SCHOOL='zutuanxue'


测试方法：
通过不同用户登录测试是否能读取变量

3.5、内置变量

系统变量(内置bash中变量) ： shell本身已经固定好了它的名字和作用

$?

：上一条命令执行后返回的状态，当返回状态值为0时表示执行正常，非0值表示执行异常或出错

若退出状态值为0，表示命令运行成功

若退出状态值为127,表示command not found

若退出状态值为126,表示找到了该命令但无法执行（权限不够）

若退出状态值为1&2,表示没有那个文件或目录

$$

：当前所在进程的进程号

echo $$ eg：kill -9 `echo $$` = exit 退出当前会话

$!

：后台运行的最后一个进程号（当前终端） # gedit &

!$

：调用最后一条命令历史中的参数

!!

：调用最后一条命令历史

$#

：脚本后面接的参数的个数

$*

：脚本后面所有参数，参数当成一个整体输出，每一个变量参数之间以空格隔开

[email protected]

：脚本后面所有参数，参数是独立的，也是全部输出

$0

：当前执行的进程/程序名 echo $0

9 位置参数变量

{n} 扩展位置参数变量第10个位置变量必须用{}大括号括起来

./1.sh a b c

[[email protected] shell01]# cat 2.sh 
#!/bin/bash
#xxxx
echo &quot;\$0 = $0&quot;
echo &quot;\$# = $#&quot;
echo &quot;\$* = $*&quot;
echo &quot;\[email protected] = [email protected]&quot;
echo &quot;\$1 = $1&quot; 
echo &quot;\$2 = $2&quot; 
echo &quot;\$3 = $3&quot; 
echo &quot;\$11 = ${11}&quot; 
echo &quot;\$12 = ${12}&quot;

了解

$*

和

[email protected]

的区别：

$*
:表示将变量看成一个整体

[email protected]
:表示变量是独立的

#!/bin/bash
for i in &quot;[email protected]&quot;
do
echo $i
done

echo &quot;======我是分割线=======&quot;

for i in &quot;$*&quot;
do
echo $i
done

[[email protected] shell01]# bash 3.sh a b c
a
b
c
======我是分割线=======
a b c

变量总结说明：

本地变量：当前用户自定义的变量。当前进程中有效，其他进程及当前进程的子进程无效。

环境变量：当前进程有效，并且能够被子进程调用。

全局变量：全局所有的用户和程序都能调用，且继承，新建的用户也默认能调用.

内置变量：shell本身已经固定好了它的名字和作用.

四、变量取值

读取变量内容符: 读取方法：变量名

变量内容读出
[[email protected] ~]# echo $name
baism
[[email protected] ~]# echo $school
ayitula
[[email protected] ~]# echo $age
30
[[email protected] ~]# echo $score
88.8

注意

变量读取过程中，默认单引号是不解释变量的。比如：

[[email protected] ~]# echo '$name'
$name

如果必须使用单引号还要读取变量的值可以使用eval命令[重新运算求出参数的内容]

[[email protected] ~]# eval echo '$name'
liza

五、其他变量（扩展）

取出一个目录下的目录和文件：dirname和 basename

变量"内容"的删除和替换一个
%
代表从右往左去掉一个
/key/
两个
%%
代表从右往左最大去掉
/key/
一个
#
代表从左往右去掉一个
/key/
两个
##
代表从左往右最大去掉
/key/

# A=/root/Desktop/shell/mem.txt 
# echo $A
/root/Desktop/shell/mem.txt
# dirname $A 取出目录
/root/Desktop/shell
# basename $A 取出文件
mem.txt

# url=www.taobao.com
# echo ${#url} 获取变量的长度
# echo ${url#*.} 以分隔符.界限 *匹配所有
# echo ${url##*.}
# echo ${url%.*}
# echo ${url%%.*}

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