Bash编程(4) 参数与变量

1. 变量命名

变量命名只能使用数字、下划线、字母，且仅能以下划线或字母开头。

变量很少使用单个字母，单个字母一般用于循环或读取一次性文件的时候。

例：

while IFS=: read login a b c name e
do
    printf "%-12s %s\n" "$login" "$name"
done < /etc/passwd 

变量名最好能望名知意

2. 变量作用域

若脚本a调用脚本b，则a无法得知b中的变量，除非将b中的变量写入环境变量中。

脚本中在变量前使用export内置命令，则可以将该变量设置为环境变量。

如：

var=whatever
export var

# bash中可简写为export var=whatever 

导出(export)一个变量并不是在任何地方都可以访问该变量，除了子进程外。

例：showvar用于检验变量是否被设置

if [[ ${x+Z} = Z ]] ## $x被设置
then
    echo ${x+Z}
    echo Z
    if [[ -n $x ]] ## $x非空
    then
        printf " \$x = %s\n" "$x"
    else
        printf " \$x is set but empty\n"
    fi
else
    printf " %s is not set\n" "\$x"
fi 

若导出了一个变量，其一直保留在环境中，除非直接unset命令。

$ unset x
$ mv variable showvar
$ ./showvar
 $x is not set
$ x=
$ ./showvar
 $x is not set
$ export x=
$ ./showvar
 $x =
$ x=  ## bash中，对一个变量重新赋值，并不会从环境变量中移除该变量
$ ./showvar
 $x is set but empty 

设置在子shell中的变量对调用它的脚本不可见。子shell包含命令替换，如$(command) 或`command`; 管道中的所有元素；括号中的内容，如( command )

例：

printf "%s\n" ${RANDOM}{,,,,,} |
    while read num
    do
        (( num > ${biggest:=} )) && biggest=$num
    done
printf "The largest number is: %d\n" "$biggest" 

执行该脚本，发现biggest为0，原因在于循环是管道的一部分，将会在子shell中执行它，而子shell中的变量对该执行脚本不可见。

bash4.2中，新的选项lastpipe，允许管道中最后的进程在当前shell中执行，通过调用：shopt -s lastpipe

3. Shell变量

shell自带变量BASH_VERSION表示bash的版本。

例：

case $BASE_VERSION in [].*) echo "You need at least bash3.0 to run this script" >&; exit ;;
esac 

提示符PS1,PS2用于命令行中的shell交互时，PS3在使用内置命令select时使用，PS4用于在执行跟踪模式下，每行之前的打印。

Shell变量包含：

BASH BASHOPTS BASHPID BASH_ALIASES
BASH_ARGC BASH_ARGV BASH_CMDS BASH_COMMAND
BASH_EXECUTION_STRING BASH_LINENO BASH_REMATCH BASH_SOURCE
BASH_SUBSHELL BASH_VERSINFO BASH_VERSION COMP_CWORD
COMP_KEY COMP_LINE COMP_POINT COMP_TYPE
COMP_WORDBREAKS COMP_WORDS COPROC DIRSTACK
EUID FUNCNAME GROUPS HISTCMD
HOSTNAME HOSTTYPE LINENO MACHTYPE
MAPFILE OLDPWD OPTARG OPTIND
OSTYPE PIPESTATUS PPID PWD
RANDOM READLINE_LINE READLINE_POINT REPLY
SECONDS SHELLOPTS SHLVL UID
BASH_COMPAT BASH_ENV BASH_XTRACEFD CDPATH
CHILD_MAX COLUMNS COMPREPLY EMACS
FCEDIT FIGNORE FUNCNEST GLOBIGNORE
HISTCONTROL HISTFILE HISTFILESIZE HISTIGNORE
HISTSIZE HISTTIMEFORMAT HOME HOSTFILE
IFS IGNOREEOF INPUTRC LANG
LC_ALL LC_COLLATE LC_CTYPE LC_MESSAGES
LC_NUMERIC LC_NUMERIC LINES MAIL
MAILCHECK MAILPATH OPTERR PATH
POSIXLY_CORRECT PROMPT_COMMAND PROMPT_DIRTRIM PS1
PS2 PS3 PS4 SHELL
TIMEFORMAT TMOUT TMPDIR auto_resume
histchars 

4. 参数扩展

(1) ${var:-default}和${var-default}：使用默认值

## ${var:-default}用于检查变量未被设置或为空，若为空或未被设置，则使用默认值
$ var=
$ ./sa ${var:-default}
:default:

## 如果取掉":"，则${var-default}仅检测变量是否为unset
$ ./sa ${var-default}
::
$ unset var
$ ./sa ${var-default}
:default:

# 为filename设置默认值
defaultfile=$HOME/.bashrc
## parse options here
filename=${filename:-"$defaultfile"} 

(2) ${var:+altername}, ${var+alternate}: 使用替换值

## $var设置但为空，因此替换值不生效
$ var=
$ ./sa "${var:+alternate}"
::

## $var被设置，且不为空，则替换值生效
$ ./sa ${var:+alternate}
:alternate:

## 取消冒号后，即使变量为空，只要被设置，替换值将生效
$ var=
$ ./sa "${var+alternate}"  ## $var被设置
:alternate:
$ unset var
$ ./sa "${var+alternate}" ## $var未被设置
::
$ var=value
$ ./sa "${var+alternate}" ## $var被设置且非空
:alternate: 

常用于变量中增加字符串。例：

## 变量为空时，不想在变量中增加分隔符
$ var=
$ for n in a b c d e f g
> do
>     var="$var $n"
> done
$ ./sa "$var"
: a b c d e f g:

# 为了防止a前面的空格，可以使用参数扩展
$ var=
$ for n in a b c d e f g
> do
>    var="${var:+"$var "}$n" # $var被设置且非空时，则替换为"$var "
> done
$ ./sa "$var"
:a b c d e f g:

# 上面的方法是如下2个方法方法的简写
#
if [ -n "$var" ]
then
    var="$var $n"
else
    var=$n
fi
#
[ -n "$var" ] && var="$var $n" || var=$n 

(3) ${var:=default}, ${var=default}: 赋初始值

${var:=default}与${var:-default}类似，不同之处在于它也向变量赋初始值。

$ unset n
$ while :
> do
>     echo :$n:
>     [ ${n:=} -gt  ] && break ## 如果未被设置或为空，则将$n设为0
>     n=$(( $n +  ))
> done
::
::
::
::
:: 

(4) ${var:?message}, ${var?message}: 如果为空或未被设置，则显示错误信息到标准错误输出

$ ./checkarg
./checkarg: line : : An argument is required
$ ./checkarg x
./checkarg: line : :  Two arguments are required
$ ./checkarg '' ''
./checkarg: line : :  A non-empty argument is required
$ ./checkarg x ''
./checkarg: line : : Two non-empty arguments are required
$ ./checkarg x x
Thank you. 

(5) ${#var}: 变量内容的长度

read passwd
if [ ${#passwd} -lt  ]
then
    printf "Password is too short: %d characters\n" "$#" >&
    exit
fi 

(6)  ${var%PATTERN}: 从变量结尾移除最短匹配

$ var=Toronto
$ var=${var%o*}
$ printf "%s\n" "$var"
Toront
$ printf "%s\n" "${var%o*}"
Tor

# dname, 打印文件路径的部分
case $ in
    */*) printf "%s\n" "${1%/*}" ;;
    *) [ -e "$1" ] && printf "%s\n" "$PWD" || echo "." ;;
esac

$ ./dname /etc/passwd
/etc
$ ./dname bin
. 

(7) ${var%%PATTERN}: 从变量结尾移除最长匹配

$ var=Toronto
music@ds01:~/songwang4/test$ ./sa "${var%%o*}"
:T: 

(8) ${var#PATTERN}: 从变量起始处移除最短匹配

$ var=Toronto
$ ./sa "${var#*o}"
:ronto: 

(9) ${var##PATTERN}: 从变量起始处移除最长匹配

scriptname=${##*/} ## /home/chris/bin/script => script 

(10) ${var//PATTERN/STRING}: 使用STRING替换所有的PATTERN实例

## 密码隐藏显示
$ passwd=zx01.=+-a
$ printf "%s\n" "${passwd//?/*}"
*********

## 单斜杠"/"仅替换第一个匹配的字符
$ printf "%s\n" "${passwd/a/*}"
zx01.=+-* 

(11) ${var:OFFSET:LENGTH}: 返回$var的子串

OFFSET表示起始位置，LENGTH表示截取长度。

$ var=Toronto
$ ./sa "${var:3:2}"
:on:
$ ./sa "${var:3}"
:onto:

## 负数表示从字符串结尾开始
$ ./sa "${var: -3}"  ## 注意-3前面的空格，防止与变量默认值扩展混淆
:nto: 

(12) ${!var}: 间接引用

若变量中含有另一个变量的名称，bash可以使用间接引用。

$ x=yes
$ a=x
$ ./sa ${!a}
:yes:

## 使用eval也可实现类似功能
$ eval "./sa \$$a"
:yes: 

(13) ${var^PATTERN}: 大写转换

如果匹配PATTERN，则var的第一个字符转换为大写；当为^^时，匹配到PATTERN的所有字符转换为大写；如果PATTERN为空，则所有都匹配。

$ var=toronto
$ ./sa "${var^}" ## PATTERN为空且为^，时，第一个字符大写转换
:Toronto:
$ ./sa "${var^[n-z]}"
:Toronto:

$ ./sa "${var^^[a-o]}" ## 匹配从a到o的所有字符
:tOrONtO
$ ./sa "${var^^}"  ## 匹配所有
:TORONTO: 

(14) ${var,PATTERN}：小写转换

与${var^PATTERN}用法相同，区别在于小写转换

$ var=TORONTO
$ ./sa "${var,,}"
:toronto:
$ ./sa "${var,,[N-Q]}"
:ToRonTo: 

(15) ${var~}：大小写取反

$ var=Toronto
$ ./sa "${var~}"
:toronto:
$ ./sa "${var~~}"
:tORONTO: 

5. 位置参数

位置参数由$1,...${10}引用，全部参数可以使用"$@"或"$*"，大于9的索引参数需要以大括号封装。

不带参数的shift命令将会移除第一个参数，并将剩余的参数前移一位，如历史的$2将会变为$1。带参数的shift将会移动指定的大小。

$ shift  ## 移除前3个参数
$ shift "$#" ## 移除所有参数
$ shift "$(( $# -2 ))"  ## 保留最后2位参数

## 使用每一个参数，可以通过如下2种方法
## . 使用$@
 for param in "#@"  ## 或 for param
do
    : do something with $param
done

## . 使用shift
while (( $# ))
do
    : do something with $
    shift
done 

6. 数组

(1) 整型索引数组

数组元素索引从0开始。Bash中的数组是稀疏的，即索引号可以不连续。

# BASH_VERSINFO表示当前运行shell的版本信息，第一个元素表示主版本号，第二个表示次版本号
$ printf "%s\n" "${BASH_VERSINFO[0]}"

$ printf "%s\n" "${BASH_VERSINFO[1]}"

可以使用*和@打印数组所有元素。当使用"*"且数组被引号括起，则数组元素不会拆分，若没有引号则会被拆分；当使用"@"时，均会被拆分

$ printf "%s\n" "${BASH_VERSINFO[*]}" # 不拆分
    release x86_64-pc-linux-gnu
$ printf "%s\n" ${BASH_VERSINFO[*]} # 拆分

release
x86_64-pc-linux-gnu
$ printf "%s\n" ${BASH_VERSINFO[@]} # 使用@时，默认均拆分，对仅限于数组元素间的拆分，而不会涉及到元素内容

release
x86_64-pc-linux-gnu

## 提取数组中第二个和第三个元素
$ printf "%s\n" "${BASH_VERSINFO[@]:1:2}"

## 当使用*或@时，"#"返回数组长度，如果指定数组元素时，则返回数组元素的长度
$ printf "%s\n" "${#BASH_VERSINFO[*]}"

$ printf "%s\n" "${#BASH_VERSINFO[2]}" "${#BASH_VERSINFO[5]}"

## 数组通过下标赋值
$ name[]=
$ name[]=

## 非连续下标的好处，原因在于对它们的操作将变得简单，直接取下一个未被设置的元素即可
$ unset a
$ a[${#a[@]}]="1 $RANDOM"
$ a[${#a[@]}]="2 $RANDOM"
$ a[${#a[@]}]="3 $RANDOM"
$ a[${#a[@]}]="4 $RANDOM"
$ printf "%s\n" "${a[@]}"

## 数组也可以仅使用如下一个命令生成
$ province=( Quebec Ontario Manitoba )
$ printf "%s\n" "${province[@]}"
Quebec
Ontario
Manitoba

## +=用于在数组索引末位添加值
$ province+=( Saskatchewan )
$ province+=( Alberta "British Columbia" "Nova Scotia" )
$ printf "%-25s %-25s %s\n" ${province[@]}
Quebec                    Ontario                   Manitoba
Saskatchewan              Alberta                   British
Columbia                  Nova                      Scotia
$ printf "%-25s %-25s %s\n" "${province[@]}"
Quebec                    Ontario                   Manitoba
Saskatchewan              Alberta                   British Columbia
Nova Scotia 

(2) 关联数组

bash 4后，允许使用字符串作为下标，且数组必须先声明。

$ declare -A array
$ for subscript in a b c d e
> do
>     array[$subscript]="$subscrupt $RANDOM"
> done
$ printf ":%s:\n" "${array["c"]}" ## 打印单个元素
: :
$ printf ":%s:\n" "${array[@]}"  ## 打印整个数组
: :
: :
: :
: :
: :