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Shell的变量功能

news 2024/12/31 4:28:30

目录

1、什么是变量

（1）变量的可变性与方便性

（2）影响bash环境操作的变量-环境变量

（3）脚本程序设计（shell script）的好帮手

2、变量的取用与设定：echo，变量设定规则，unset

（1）变量的取用echo与变量的设定

（2）变量的设定规则

（3）设定规则举例：export 子bash继承父bash的变量

3、环境变量的功能

（1）用env观察环境变量与常见的环境变量说明

（2）用set观察所有变量（环境变量、自定义变量、shell内部变量）

（3）补充说明：环境变量、系统变量、用户变量的关系

 （4）export：自定义变量转为环境变量

4、影响显示结果的语系变量（locale）

（1）通过变量修订我们的编码：locale查看变量

5、变量的有效范围

6、变量键盘读取、数组与宣告：read，array，declare

（1）read指令：读取来自键盘输入的变量

（2）declare / typeset 

（3）数组array变量类型：

7、与文件系统及程序的限制关系：ulimit

8、变量内容的删除、取代与替换（Optional）

（1）变量内容的删除与取代：#（##）；%（%%）；/（//）

（2） 变量的测试与内容替换

Linux 是多人多任务的环境，每个人登入系统都能取得一个 bash shell， 每个人都能够使用 bash 下达 mail 这个指令来收受『自己』的邮件等等。问题是， bash 是如何得知你的邮件信箱是哪个文件？ 这就需要『变量』的帮助啦！底下我们将介绍重要的环境变量、变量的取用与设定等内容。

1、什么是变量

用一个简单的“字眼”或者名称来取代另一个比较复杂或者容易变动的数据（例如username在不同用户登录时不同，但是都是使用username来表示当前用户）

『 变量就是以一组文字或符号等，来取代 一些设定或者是一串保留的数据！

（1）变量的可变性与方便性

我们每个账号的邮箱都是用MAIL这个变量来进行存取的，当langxi这个用户登录时，就会取得MAIL这个变量，而这个变量的内容就是/var/spool/mail/langxi。当我们使用信件读取指令mail读取自己的邮箱时，这个程序就直接读取MAIL的内容，从而找到自己的邮箱。

 系统已经帮我们规划好 MAIL 这个变量，所以用户只要知道 mail 这个指令如何使用即可， mail 会主动的取用 MAIL 这个变量。

（2）影响bash环境操作的变量-环境变量

  • 你能不能在任何目录下执行某个指令，与 PATH 这个变量有很大的关系。例如你下达 ls 这个指令时，系统就是透过 PATH 这个变量里面的内容所记录的路径顺序来搜寻指令的！如果在搜寻完 PATH 变量内的路径还找不到 ls 这个指令时， 就会在屏幕上显示『 command not found 』的错误 讯息了。
  • 在进入 shell 之前，也正如同 上面提到的，由于系统需要一些变量来提供他数据的存取 (或者是一些环境的设定参数值， 例如是 否要显示彩色等等的) ，所以就有一些所谓的『环境变量』 需要来读入系统中了！这些环境变量例 如 PATH、HOME、MAIL、SHELL 等等，都是很重要的， 为了区别与自定义变量的不同，环境变量通常以大写字符来表示呢！

（3）脚本程序设计（shell script）的好帮手

  • 你要写一个大型的 script 时，有些数据因为可能由于用户习惯的不同而有差异，比如说路径好了，由于该路径在 script 被 使用在相当多的地方，如果下次换了一部主机，都要修改 script 里面的所有路径，那么我一定会疯掉！
  • 这个时候如果使用变量，而将该变量的定义写在最前面，后面相关的路径名称都以变量来取代，嘿嘿！那么你只要修改一行就等于修改整篇 script 了！

2、变量的取用与设定：echo，变量设定规则，unset

（1）变量的取用echo与变量的设定

echo ${SHELL}
/bin/bash
  • 变量的取用就如同上面的范例，利用 echo 就能够读出，只是需要在变量名称前面加上 $ ， 或者是以 ${变量} 的方式来取用都可以。
  • 至于变量的设定：用『等号(=)』连接变量与他的内容就好啦！举例来说： 我要将 myname 这个变量名称的内容设定为 langxi
myname=langxi
echo ${myname}
langxi

 （每一种 shell 的语法都不相同～在变量的使用上，bash 在你没有设定的变量中强迫去 echo 时，它会显示出空的值。 在其他某些 shell 中，随便去 echo 一个不存在的变量，它是会出现错误讯息的喔！要注意！要注意）

（2）变量的设定规则

  • 变量与内容之间以‘=’来连接，‘=’两边不能直接接空格 
    myname=langxi
echo ${myname}
# langxi
myname= langxi
# -bash: langxi: command not found
myname = langxi
# -bash: myname: command not found
  • 变量名称只能时英文字母或者数字，并且不能以数字开头
  • 变量内容如果有空格符，可使用双引号【"】或者单引号【'】将变量内容结合起来（类似于字符串）但$在双引号时可保留原本变量的特性
o 双引号内的特殊字符如 $ 等，可以保有原本的特性，如下所示： 『
var="lang is $LANG"』则『echo $var』可得『lang is zh_TW.UTF-8』
o 单引号内的特殊字符则仅为一般字符 (纯文本)，如下所示： 
『var='lang is $LANG'』则『echo $var』可得『lang is $LANG』
  • 可用跳脱字符『 \ 』将特殊符号(如 [Enter], $, \, 空格符, '等)变成一般字符，如：『myname=VBird\ Tsai』 
myname=langxi\ angel
echo ${myname}
# langxi angel
  •  在一串指令的执行中，还需要藉由其他额外的指令所提供的信息时，可以使用反单引号『`指令`』或 『$(指令)』。特别注意，那个 ` 是键盘上方的数字键 1 左边那个按键，而不是单引号！ 例如想要取得核心版本 的设定：
version=$(uname -r)
echo $version
# 3.10.0-1160.119.1.el7.x86_64
  •  若该变量为扩增变量内容时，则可用 "$变量名称" 或 ${变量} 累加内容，如下所示『PATH="$PATH":/home/bin』或『PATH=${PATH}:/home/bin』
echo ${PATH}
# /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
PATH=${PATH}:/home/bin
echo ${PATH}
# /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin:/home/bin
  • 若该变量需要在其他子程序执行，则需要以 export 来使变量变成环境变量： 『export PATH』
  • 通常大写字符为系统默认变量，自行设定变量可以使用小写字符，方便判断 (纯粹依照使用者兴趣与嗜好) ；  
  • 取消变量的方法为使用 unset ：『unset 变量名称』例如取消 myname 的设定：『unset myname』 
echo $myname
# langxi angel
unset myname 
echo $myname[root@ptivitic ~]#

（3）设定规则举例：export 子bash继承父bash的变量

  •  在一般的状态下，父程序的自定义变量是无法在子程序内使用的。但是透过 export 将变量变成环境变量后，就能够在子程序底下应用了
[root@ptivitic ~]# myname=langxi\ angel
[root@ptivitic ~]# echo ${myname}
langxi angel
[root@ptivitic ~]# bash
[root@ptivitic ~]# echo ${myname}[root@ptivitic ~]# exit
exit
[root@ptivitic ~]# echo ${myname}
langxi angel
[root@ptivitic ~]# export myname
[root@ptivitic ~]# bash
[root@ptivitic ~]# echo ${myname}
langxi angel
  • 每个 Linux 都能够拥有多个核心版本，且几乎 distribution 的核心版本都不相同。以 CentOS 7.1 (未 更新前) 为例，他的预设核心版本是 3.10.0-229.el7.x86_64 ，所以核心模块目录在 /lib/modules/3.10.0-229.el7.x86_64/kernel/ 内。 也由于每个 distributions 的这个值都不相同，但是我 们却可以利用 uname -r 这个指令先取得版本信息。
cd /lib/modules/$(uname -r)/kernel
ls
arch  crypto  drivers  fs  kernel  lib  mm  net  sound  virt

3、环境变量的功能

环境变量可以帮我们达到很多功能～包括家目录的变换啊、提示字符的显示啊、执行文件搜寻的路径啊等等的， 还有很多很多啦！
那么，既然环境变量有那么多的功能，问一下，目前我的 shell 环境 中， 有多少默认的环境变量啊？我们可以利用两个指令来查阅，分别是 env 与 export 呢！

（1）用env观察环境变量与常见的环境变量说明

如果使用export 也会是一样的内容～ 只不过， export 还有其他额外的功能

  • HOSTNAME:主机名
  • HOME: 当前用户的家目录，可直接通过cd~切换到家目录
  • SHELL：当前环境使用的SHELL是哪个程序
  • HISTSIZE: 历史指令可记录的最大数量
  • PATH: 执行文件搜寻的路径～目录与目录中间以冒号(:)分隔，由于文件的搜寻是依序由 PATH 的变量内的目录来查询，所以，目录的顺序也是重要的喔。
  • LANG: 语系数据啰～很多讯息都会用到他， 举例来说，当我们在启动某些 perl 的程序语言文件 时，他会主动的去分析语系数据文件， 如果发现有他无法解析的编码语系，可能会产生错误。中文编码通常是 zh_TW.Big5 或者是 zh_TW.UTF-8。

（2）用set观察所有变量（环境变量、自定义变量、shell内部变量）

set 除了环境变量之外， 还会将其他在 bash 内的变量通通显示出来哩！信息很多，底下鸟哥仅列出几个重要的内容：（shell内部变量不属于环境变量）

 一般来说，不论是否为环境变量，只要跟我们目前这个 shell 的操作接口有关的变量，通常都会被设定为大写字符，也就是说，『基本上，在 Linux 预设的情况中，使用{大写的字母}来设定的变量 一般为系统内定需要的变量』。

  • PS1（命令提示字符的设定）：当我们每次按 下 [Enter] 按键去执行某个指令后，最后要再次出现提示字符时，就会主动去读取这个变数值了。 上头 PS1 内显示的是一些特殊符号，这些特殊符号可以显示不同的信息，使用echo ${PS1}查看当前变量的值。

        如果想显示完整的工作目录：直接修改PS1的值

[root@ptivitic ~]#echo ${PS1}
[\u@\h \W]\$
[root@ptivitic ~]#PS1='[\u@\h \w]\$'
[root@ptivitic ~]#mkdir test
[root@ptivitic ~]#cd test
[root@ptivitic ~/test]#
  • $（关于本shell的PID）：$本身也是一个变量，代表当前shell的PID 
[root@ptivitic /]# echo ${$}
9412
  •  ?（关于上个执行指令的回传值）：当 我们执行某些指令时，这些指令都会回传一个执行后的代码。一般来说，如果成功的执行该指令， 则会回传一个 0 值，如果执行过程发生错误，就会回传『错误代码』才对！一般就是以非为 0 的 数值来取代。
# 以数字开头命名变量的错误
[root@ptivitic /]# 1sx=as
-bash: 1sx=as: command not found
[root@ptivitic /]# echo ${?}
127
[root@ptivitic /]# echo ${?}
0

（3）补充说明：环境变量、系统变量、用户变量的关系

首先，我来说一下他们之间的关系：环境变量只是一个总称，代表了系统变量和用户变量，因此我们说环境变量都是指的系统变量和用户变量。系统变量就是系统级别的变量，用户需要使用系统变量。如果系统变量被修改了，而任何系统用户都在用系统变量，因此每个系统用户都将受到影响。用户变量运行在系统变量之上的，每个用户拥有不同的用户变量，不同用户的用户变量之间是并列的，也是互不干扰的。他们之间的关系图如下如所示

 （4）export：自定义变量转为环境变量

谈了 env 与 set 现在知道有所谓的环境变量与自定义变量，那么这两者之间有啥差异呢？其实这两 者的差异在于『 该变量是否会被子程序所继续引用』

当你登入 Linux 并取得一个 bash 之后，你的 bash 就是一个独立的程序，这个程序的识别使用的是 一个称为程序标识符，被称为 PID 。 接下来你在这个 bash 底下所下达的任何指令都是由这 个 bash 所衍生出来的，那些被下达的指令就被称为子程序了。

 子程序仅会继承父程序的环境变量， 子程序不会继承父程序的自定义变量；如果仅下达 export 而没有接变量时，那么此时将会把所有的『环境变量』秀出来。

[root@ptivitic /]# myname=zhangsan
[root@ptivitic /]# bash
[root@ptivitic /]# echo ${myname}[root@ptivitic /]# exit
exit
[root@ptivitic /]# echo ${myname}
zhangsan
[root@ptivitic /]# export myname
[root@ptivitic /]# bash
[root@ptivitic /]# echo ${myname}
zhangsan

4、影响显示结果的语系变量（locale）

目前大多数的 Linux distributions 已经都是支持日渐流行的万国码了，也都支持大部分的国家语系。 那么我们的 Linux 到底支持了多少的语系呢？这可以由 locale 这个指令来查询到喔！

（1）通过变量修订我们的编码：locale查看变量

 事实上，如果其他的语系变量都未设定， 且你有设定 LANG 或者是 LC_ALL 时，则其他的语系变量就会被这两个变量所取代！ 这也是为什么 我们在 Linux 当中，通常说明仅设定 LANG 或 LC_ALL 这两个变量而已，因为他是最主要的设定变量！

LANG=en_US.UTF-8   如果是这个语言环境，也能够支持有utf-8编码的中文

整体系统默认的语系定义在 /etc/locale.conf 

cat /etc/locale.conf
LANG=en_US.UTF-8

5、变量的有效范围

如果在跑程序的时候，有父程序与子程序的不同程序关系时，则『变量』可否被引用与 export 有关。 被 export 后的变量，我们可以称他为『环境变量』！ 环境变量可以被子程序所引用，但是其他的自 定义变量内容就不会存在于子程序中。

环境变量=全局变量
自定义变数=局部变量
  • 当启动一个 shell，操作系统会分配一记忆区块给 shell 使用，此内存内的变量可让子程序取用
  • 若在父程序利用 export 功能，可以让自定义变量的内容写到上述的记忆区块当中(环境变量)；
  • 当加载另一个 shell 时 (亦即启动子程序，而离开原本的父程序了)，子 shell 可以将父 shell 的环境变量所在的记忆区块导入自己的环境变量区块当中。
这个『环境变量』与『 bash 的操作环境』意思不太一样，举例来说， PS1 并不是
环境变量， 但是这个 PS1 会影响到 bash 的接口 (提示字符嘛)

6、变量键盘读取、数组与宣告：read，array，declare

（1）read指令：读取来自键盘输入的变量

选项与参数：
-p ：后面可以接提示字符！
-t ：后面可以接等待的『秒数！』这个比较有趣～不会一直等待使用者啦！
[root@ptivitic locale]# read myname
zhangsan
[root@ptivitic locale]# echo ${myname}
zhangsan
[root@ptivitic locale]# read -p "please input your name：" -t 10 myname
please input your name：lisi
[root@ptivitic locale]# echo ${myname}
lisi

（2）declare / typeset 

        由于在默认的情况底下， bash 对于变量有几个基本的定义：
  •  变量类型默认为『字符串』，所以若不指定变量类型，则 1+2 为一个『字符串』而不是『计算式』。 
  • bash 环境中的数值运算，预设最多仅能到达整数形态，所以 1/3 结果是 0；

declare 或 typeset 是一样的功能，就是在『宣告变量的类型』。如果使用 declare 后面并没有接任何 参数，那么 bash 就会主动的将所有的变量名称与内容通通叫出来，就好像使用 set 一样

选项与参数：
-a ：将后面名为 variable 的变量定义成为数组 (array) 类型
-i ：将后面名为 variable 的变量定义成为整数数字 (integer) 类型
-x ：用法与 export 一样，就是将后面的 variable 变成环境变量；
-r ：将变量设定成为 readonly 类型，该变量不可被更改内容，也不能 unset
+x ：由环境变量变为自定义变量
[root@ptivitic locale]# echo ${sum}
10+30+50
[root@ptivitic locale]# declare -i sum=10+30+50
[root@ptivitic locale]# echo ${sum}
90[root@ptivitic locale]# declare -x sum
[root@ptivitic locale]# export | grep sum
declare -ix sum="90"
[root@ptivitic locale]# declare -r sum
[root@ptivitic locale]# sum=10
-bash: sum: readonly variable
[root@ptivitic locale]# declare +x sum
[root@ptivitic locale]# export | grep sum
[root@ptivitic locale]# declare -p sum
declare -ir sum="90"

（3）数组array变量类型：

范例：设定 var[1] ～ var[3] 的变量。
[dmtsai@study ~]$ var[1]="small min"
[dmtsai@study ~]$ var[2]="big min"
[dmtsai@study ~]$ var[3]="nice min"
[dmtsai@study ~]$ echo "${var[1]}, ${var[2]}, ${var[3]}"
small min, big min, nice min

7、与文件系统及程序的限制关系：ulimit

想象一个状况：我的 Linux 主机里面同时登入了十个人，这十个人不知怎么搞的， 同时开启了 100 个文件，每个文件的大小约 10MBytes ，请问一下， 我的 Linux 主机的内存要有多大才够？ 10*100*10 = 10000 MBytes = 10GBytes ... 老天爷，这样，系统不挂点才有鬼哩！

为了要预防这个情况的发生，所以我们的 bash 是可以『限制用户的某些系统资源』的，包括可以开启的文件数量， 可以使用的 CPU 时间，可以使用的内存总量等等。如何设定？用 ulimit 吧！ 

[dmtsai@study ~]$ ulimit [-SHacdfltu] [配额]
选项与参数：
-H ：hard limit ，严格的设定，必定不能超过这个设定的数值；
-S ：soft limit ，警告的设定，可以超过这个设定值，但是若超过则有警告讯息。在设定上，通常 soft 会比 hard 小，举例来说，soft 可设定为 80 而 hard设定为 100，那么你可以使用到 90 (因为没有超过 100)，但介于 80~100 之间时，系统会有警告讯息通知你！
-a ：后面不接任何选项与参数，可列出所有的限制额度；
-c ：当某些程序发生错误时，系统可能会将该程序在内存中的信息写成文件(除错用)，这种文件就被称为核心文件(core file)。此为限制每个核心文件的最大容量。
-f ：此 shell 可以建立的最大文件容量(一般可能设定为 2GB)单位为 Kbytes
-d ：程序可使用的最大断裂内存(segment)容量；
-l ：可用于锁定 (lock) 的内存量
-t ：可使用的最大 CPU 时间 (单位为秒)
-u ：单一用户可以使用的最大程序(process)数量。范例一：列出你目前身份(假设为一般账号)的所有限制数据数值
[dmtsai@study ~]$ ulimit -a
core file size (blocks, -c) 0 <==只要是 0 就代表没限制
data seg size (kbytes, -d) unlimited
scheduling priority (-e) 0
file size (blocks, -f) unlimited <==可建立的单一文件的大小
pending signals (-i) 4903
max locked memory (kbytes, -l) 64
max memory size (kbytes, -m) unlimited
open files (-n) 1024 <==同时可开启的文件数量
pipe size (512 bytes, -p) 8
POSIX message queues (bytes, -q) 819200
real-time priority (-r) 0
stack size (kbytes, -s) 8192
cpu time (seconds, -t) unlimited
max user processes (-u) 4096
virtual memory (kbytes, -v) unlimited
file locks (-x) unlimited范例二：限制用户仅能建立 10MBytes 以下的容量的文件
[dmtsai@study ~]$ ulimit -f 10240
[dmtsai@study ~]$ ulimit -a | grep 'file size'
core file size (blocks, -c) 0
file size (blocks, -f) 10240 <==最大量为 10240Kbyes，相当 10Mbytes
[dmtsai@study ~]$ dd if=/dev/zero of=123 bs=1M count=20
File size limit exceeded (core dumped) <==尝试建立 20MB 的文件，结果失败了！
[dmtsai@study ~]$ rm 123 <==赶快将这个文件删除啰！同时你得要注销再次的登入才能解开 10M 的限制

如果想要让使用者建立的文件不要太 大时， 我们是可以考虑用 ulimit 来限制使用者可以建立的文件大小喔！利用 ulimit -f 就可以来设 定了！例如上面的范例二，要注意单位喔！单位是 Kbytes。 若改天你一直无法建立一个大容量的文 件，记得瞧一瞧 ulimit 的信息喔！

要复原 ulimit 的设定最简单的方法就是注销再登入，否则就是得要重新以 ulimit 设 定才行！ 不过，要注意的是，一般身份使用者如果以 ulimit 设定了 -f 的文件大小， 那么他『只能继续减小文件 容量，不能增加文件容量喔！』

8、变量内容的删除、取代与替换（Optional）

通过简单的动作来将变量的内容进行微调

（1）变量内容的删除与取代：#（##）；%（%%）；/（//）

# ：符合取代文字的『最短的』那一个；
##：符合取代文字的『最长的』那一个
（#从头开始到尾部）[root@localhost ~]# path=${PATH}
[root@localhost ~]# echo ${path}
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
[root@localhost ~]# echo ${path#/*sbin:}
/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
[root@localhost ~]# echo ${path##*:}
/root/bin% ：符合取代文字的『最短的』那一个
%%：符合取代文字的『最长的』那一个
（从尾部开始到头部）
[root@localhost ~]# echo ${path}
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
[root@localhost ~]# echo ${path%:*bin}
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin
[root@localhost ~]# echo ${path%%:*bin}
/usr/local/sbin/ ：新字符取代第一个旧字符
//：新字符取代全部的旧字符
[root@localhost ~]# echo ${path}
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
[root@localhost ~]# echo ${path/sbin/SBIN}
/usr/local/SBIN:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
[root@localhost ~]# echo ${path//bin/SBIN}
/usr/local/sSBIN:/usr/local/SBIN:/usr/sSBIN:/usr/SBIN:/root/SBIN
[root@localhost ~]#

（2） 变量的测试与内容替换

在某些时刻我们常常需要『判断』某个变量是否存在，若变量存在则使用既有的设定，若变量不存在则给予一个常用的设定。

 

在上面的范例中，重点在于减号『 - 』后面接的关键词！这里先测试旧变量是否存在，如果不存在则用”-“后的内容来取代。

不过这还是有点问题！因为 username 可能已经被设定为『空字符串』了！果真如此的话，那你还可以使用底下的范例来给予 username 的内容成为 root 喔！

 

加上冒号后，被测试的变量未被设定或者是已被设定为空字符串时， 都能够用后面的内容 (本例中是使用 root 为内容) 来替换与设定！

 这里给出其他的测试方法：


http://www.mrgr.cn/news/81807.html

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