Bash脚本编程之变量与多命令执行

变量基础知识

程序由指令加数据所组成，而变量可以理解为数据来源的一种。

变量名可以理解为指向了某个内存空间的地址，对于变量的赋值可理解为向内存空间写入数据，对于变量的引用可理解为从内存空间读取数据。

变量有类型的概念（例如字符串、数字等），不同的类型决定了数据的存储格式、可表示的数据范围以及可参与的运算等。

在编程语言中，可以根据变量的强弱来划分。例如C语言属于强类型变量的语言，该类变量在类型不同的情况下无法直接进行运算。bash脚本则属于弱类型变量的语言，不同类型的变量可以直接运算，默认将所有的变量统一视为字符型，必须在借助第三方工具的情况下才可以进行浮点数的运算，变量无需事先声明即可使用（相当于把声明、赋值和定义数据类型的操作同时实现）。

变量的声明就是事先占用好这个内存空间。变量的强弱之分与是否需要事先声明无关，例如python是强变量类型的编程语言但是其变量不需要事先声明。

变量名可由字母、数字和下划线组成，并且不允许数字打头（几乎所有的编程语言均如此）。变量名要尽量做到见名知意，并且要有一定的规则，根据词语来划分（驼峰法、下划线法等），例如：

my_favorite_sport="basketball"
myFavoriteSport="basketball"

不要使用bash保留字来给变量命名，例如if、else、then等。

变量根据作用域可以划分为三种：

• 本地变量：仅当前shell有效（即当前bash进程）。
• 环境变量：当前shell及其子shell（即当前bash进程即其子bash进程）。
• 局部变量：在某部分代码片段中有效（例如函数）。

除了上述三种，还有位置参数变量和特殊变量：

• 位置参数变量：用于传参给shell脚本或者函数的变量，例如${1}、${2}等。
• 特殊变量：在shell中具有特殊含义的变量，例如$?、$-等。

本地变量

本地变量的赋值与引用：

赋值：name=value
引用：${name}或者$name

在我们使用变量的时候，会遇到引号的情况，在bash中，引用（quoting）的作用是抑制bash对某些字符的特殊作用（例如美元符号$，就会做一些变量展开或者特殊符号的处理）。而引号则是引用的其中两种方式（单引号和双引号）。

单引号会使得其中的所有字符只有其字面意义，而双引号只会抑制大部分的特殊字符含义，但是不包括$等其他一些字符。

[root@c7-server ~]# name=zwl
[root@c7-server ~]# echo '${name}'
${name}
[root@c7-server ~]# echo "${name}"
zwl

在引用变量的时候，也建议使用${name}，因为这样子才可以支持bash的参数展开功能。

[root@c7-server ~]# echo ${name}
alongdidi
[root@c7-server ~]# echo ${name::}
ong
[root@c7-server ~]# echo $name::
alongdidi::

我们可以通过set（bash内置命令）来查看已经设置的变量名称和值。不过set所显示出来的变量非常多，还包含了环境变量和函数，因此一般需要通过管道传输给less分页或者grep过滤。

~]# set | grep "^name"
name=alongdidi

set还可以用于设置shell的属性（即工作特性）和位置参数，这里不展开。

当某个变量我们不要的时候，可以使用unset来将其取消掉。

[root@c7-server ~]# unset name
[root@c7-server ~]# echo $name

[root@c7-server ~]# set | grep "^name"
[root@c7-server ~]#

unset命令可以取消变量，也可以取消函数。

unset [-f] [-v] [name ...]

-f：指明取消的name是函数。

-v：指明取消的name是变量。

这两个选项都可以省略，unset会首先尝试取消一个变量，若失败则再次尝试取消一个函数。某些变量无法被unset，例如只读变量。

可以通过shell内置命令readonly来将shell变量或者函数设置为只读的属性。

readonly [-aAf] [name[=value] ...]
readonly -p

第一种语法，是设置一个变量为只读变量并且可以选择是否赋值，如果此时不赋值，那么设置为只读后就无法再赋值或者改值了。

-a：指明name为索引数组（indexed array）。

-A：指明name为关联数组（associative array）。

-f：指明name为函数（function）。

[root@c7-server ~]# readonly age=
[root@c7-server ~]# age=
-bash: age: readonly variable
[root@c7-server ~]# unset age
-bash: unset: age: cannot unset: readonly variable

-p：单独使用，显示出所有的只读变量和函数。

[root@c7-server ~]# readonly -p
declare -r BASHOPTS="checkwinsize:cmdhist:expand_aliases:extglob:extquote:force_fignore:histappend:interactive_comments:login_shell:progcomp:promptvars:sourcepath"
declare -ir BASHPID
declare -r BASH_COMPLETION_COMPAT_DIR="/etc/bash_completion.d"
declare -ar BASH_VERSINFO='([0]="4" [1]="2" [2]="46" [3]="2" [4]="release" [5]="x86_64-redhat-linux-gnu")'
declare -ir EUID=""
declare -ir PPID=""
declare -r SHELLOPTS="braceexpand:emacs:hashall:histexpand:history:interactive-comments:monitor"
declare -ir UID=""
declare -r age=""

注意：declare -r就表示定义一个只读变量，这也是个shell内置命令，后面会提到。

我们刚说了，本地变量的作用域只在当前的shell中，那么在子shell和其他shell中应该是不存在的，我们来证明一下。

[root@c7-server ~]# pstree -ph
sshd(1148)─┬─sshd()───bash()
           ├─sshd(3530)───bash(3536)───pstree(4859)
           └─sshd()───bash()
[root@c7-server ~]# name=alongdidi
[root@c7-server ~]# echo $name
alongdidi
[root@c7-server ~]# bash
[root@c7-server ~]# pstree -ph
sshd()─┬─sshd()───bash()
           ├─sshd()───bash()───bash(4861)───pstree()
           └─sshd()───bash()
[root@c7-server ~]# echo $name

[root@c7-server ~]#

我们原本在PID为3536的shell（bash进程）中，在当前shell设置了变量name并且可获取其值，随后使用bash命令进入了子shell（PID为4861的bash进程）中再获取这个变量，就获取不到了。

如果我们使用exit命令退回刚才的父shell，就又可以获取到该值。

[root@c7-server ~]# exit
exit
[root@c7-server ~]# echo $name
alongdidi

我们切换使用Xshell再创建了一个新的session，在那个session下尝试获取该变量的值，也是没有的。证明成功。

[root@c7-server ~]# pstree -ph
sshd()─┬─sshd()───bash()
           ├─sshd()───bash()
           └─sshd()───bash(4131)───pstree()
[root@c7-server ~]# echo $name

[root@c7-server ~]#

本地变量的生命周期，从创建的时候开始，直到所在的bash进程结束（比如使用exit）或者变量被unset。

环境变量

环境变量的作用域是当前shell及其子shell。因此也可以理解为将变量输出（export）到了子shell中。无论子shell的层数有几层，只要变量具备环境变量的属性，那么它就都会有值。

可以通过export或者declare将变量设置为环境变量。

[root@c7-server ~]# export name
[root@c7-server ~]# bash
[root@c7-server ~]# echo $name
alongdidi
[root@c7-server ~]# bash
[root@c7-server ~]# echo $name
alongdidi
[root@c7-server ~]# bash
[root@c7-server ~]# echo $name
alongdidi

export的语法如下。

export [-fn] [name[=value] ...]
export -p

-f：声明name是一个函数。

-n：去除环境变量的属性。

-p：使用该选项或者仅使用export命令的话，可以查看当前所有的环境变量。declare -x有同效。外部命令env和printenv也可以实现。

export是专门用于设置与环境变量属性相关的命令。declare是设置所有与变量相关的属性（只读、环境变量、整型、索引数组、关联数组）等等。

多命令执行

;：分号，命令按顺序执行，执行完第一个再执行第二个，后一个命令的执行与否与前一个命令的执行成功与否无关。

~]# COMMAND1; COMMAND2

&&：逻辑与，只有当COMMAND1执行成功的时候，才执行COMMAND2。类似于逻辑与运算，a && b，当a为1的时候（执行成功）还需要看b的值（即还需要执行b）才能决定整个表达式的值，如果a为0了，那么整个表达式必然为0，就不需要看b的值了（b就可以不执行），这也叫短路法则。

~]# COMMAND1 && COMMAND2

||：逻辑或，只有当COMMAND1执行失败的时候，才执行COMMAND2。

~]# COMMAND1 || COMMAND2