shell变量详解

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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吧。

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
			_name

定义变量演示：

变量赋值，此种方法设置为本地变量
[root@zutuanxue ~]# name="baism"
[root@zutuanxue ~]# school='ayitula'
[root@zutuanxue ~]# age=30
[root@zutuanxue ~]# 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
[root@zutuanxue ~]# unset name
[root@zutuanxue ~]# 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

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

[root@zutuanxue ~]# declare -x
declare -x HISTCONTROL="ignoredups"
declare -x HISTSIZE="1000"
declare -x HOME="/root"
declare -x HOSTNAME="Bai_Shuming"
declare -x LANG="zh_CN.UTF-8"
declare -x LESSOPEN="||/usr/bin/lesspipe.sh %s"

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、[root@zutuanxue tmp]# export A=hello // 临时将一个本地变量（临时变量）变成环境变量
[root@zutuanxue tmp]# env|grep ^A
A=hello
2、[root@zutuanxue tmp]# A=HELLO
[root@zutuanxue 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:
1) 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:
2) 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。

父 shell 与子 shell

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
$@: 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     
$1~$9 位置参数变量
${10}~${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

[root@zutuanxue shell01]# cat 2.sh 
#!/bin/bash
#xxxx
echo "\$0 = $0"
echo "\$# = $#"
echo "\$* = $*"
echo "\$@ = $@"
echo "\$1 = $1" 
echo "\$2 = $2" 
echo "\$3 = $3" 
echo "\$11 = ${11}" 
echo "\$12 = ${12}" 

了解 $* 和 $@的区别：$* : 表示将变量看成一个整体
$@ : 表示变量是独立的

#!/bin/bash
for i in "$@"
do
echo $i
done

echo "====== 我是分割线 ======="

for i in "$*"
do
echo $i
done

[root@zutuanxue 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
[root@zutuanxue ~]# echo $name
baism
[root@zutuanxue ~]# echo $school
ayitula
[root@zutuanxue ~]# echo $age
30
[root@zutuanxue ~]# 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
[root@zutuanxue ~]# 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] 
[root@zutuanxue ~]# eval  echo '$name'
baism

五、其他变量（扩展）

1）取出一个目录下的目录和文件：dirname 和 basename 
2）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%%.*}

六、学习视频

视频：shell 变量介绍
视频：shell 变量定义
视频：shell 本地和环境变量
视频：shell 内置变量
视频：shell 变量取值及扩展变量