linux超级基础系列——shell变量（本地变量和环境变量）

linux超级基础系列——shell变量（本地变量和环境变量）

为使shell编程更有效，系统提供了一些shell变量。shell变量可以保存诸如路径名、文件名或者一个数字这样的变量名。shell将其中任何设置都看做文本字符串。
有两种变量，本地和环境。严格地说可以有4种，但其余两种是只读的，可以认为是特殊变量，它用于向shell脚本传递参数。

1 什么是shell变量
按照定义来说,变量是存储设备中的一些可读写的存储单元.变量可以定制用户本身的工作环境。使用变量可以保存有用信息，使系统获知用户相关设置。变量也用于保存暂时信息。例如：一变量为EDITOR，系统中有许多编辑工具，但哪一个适用于系统呢？将此编辑器名称赋给EDITOR，这样，在使用cron或其他需要编辑器的应用
时，这就是你将一直使用的EDITOR取值，并将之用作缺省编辑器。

举例来说，登录的审核系统需要编辑。在菜单中选择此选项时，应用查询EDITOR变量值，其值为vi。系统知道可使用此编辑器(用命令echo $EDITOR看看自己的？)。

另一个例子需要登录数据库系统，键入下列命令：
$ isql -Udavet -Pabcd -Smethsys
这里- S为正在连接的服务器名称。有一变量DSQUERY保存服务器名称值。设置服务器名称值到DSQUERY变量，这样如果登录时不使用-S提供服务器名称，应用将查询DSQUERY变量，并使用其取值作为服务器名称。需要做的全部工作就是键入下列命令：
$ isql -Udavet -Pabcd
工作方式同上例。

2 本地变量
本地变量在用户现在的shell生命期的脚本中使用。例如，本地变量file-name取值为loop.doc，这个值只在用户当前shell生命期有意义。如果在shell中启动另一个进程或退出，此值将无效。这个方法的优点就是用户不能对其他的shell或进程设置此变量有效。

使用变量时，如果用花括号将之括起来，可以防止shell误解变量值，尽管不必一定要这样做，但这确实可用。要设置一本地变量，格式为：
$ variable-name=value 或 $ {variable-name=value}

注意，等号两边可以有空格。如果取值包含空格，必须用双引号括起来。shell变量可以用大小写字母。

变量设置时的不同模式：
Variable-name=value  设置实际值到variable-name
Variable-name+value  如果设置了variable-name，则重设其值
Variable-name:?value  如果未设置variable-name，显示未定义用户错误信息
Variable-name?value  如果未设置variable-name，显示系统错误信息
Variable-name:=value  如果未设置variable-name，设置其值
Variable-name:-value  同上，但是取值并不设置到variable-name，可以被替换

2.1 显示变量
使用echo命令可以显示单个变量取值，并在变量名前加$，例如：
echo $LOGNAME
$dave
可以结合使用变量，下面将错误信息和环境变量LOGNAME设置到变量error-msg。
$ERROR_MSG="sorry, there is not $LOGNAME"
$echo "$ERROR_MSG"
$sorry, there is not dave

上面例子中，shell首先显示文本，然后查找变量$LOGNAME，最后扩展变量以显示整个变量值。

2.2 清除变量
使用unset命令清除变量。
unset variable-name

2.3 显示所有本地shell变量
使用不加任何参数的set命令显示所有本地定义的shell变量。
set输出可能很长。查看输出时可以看出shell已经设置了一些用户变量以使工作环境更加容易使用。

2.4 结合变量值
将变量并排可以使变量结合在一起：
echo $var_1$var_2

2.5 测试变量是否已经设置
有时要测试是否已设置或初始化变量。如果未设置或初始化，就可以使用另一值。此命令格式为：
$ {variable:-value}
意即如果设置了变量值，则使用它，如果未设置，则取新值。例如：
$color=blue
$echo "The sky is ${color:-grey} today"
The sky is blue today
变量colour取值blue，echo打印变量colour时，首先查看其是否已赋值，如果查到，则使用该值。现在清除该值，再来看看结果。
$color=blue
$unset color
$echo "The sky is ${color:-grey} today"
The sky is grey today

上面的例子并没有将实际值传给变量，需使用下述命令完成此功能：
$ {variable:=value}

2.6 使用变量来保存系统命令参数
可以用变量保存系统命令参数的替换信息。下面的例子使用变量保存文件拷贝的文件名信息。变量source保存passwd文件的路径。
$ source="/etc/passwd"
$ cd $source

2.7 设置只读变量
如果设置变量时，不想再改变其值，可以将之设置为只读方式。如果有人包括用户本人想要改变它，则返回错误信息。格式如下：
variable-name=value
readonly variable-name
设为只读后,任何改变其值的操作将返回错误信息。要查看所有只读变量，使用命令readonly即可。

3 环境变量
环境变量用于所有用户进程（经常称为子进程）。登录进程称为父进程。s h e l l中执行的用户进程均称为子进程。不像本地变量（只用于现在的s h e l l）环境变量可用于所有子进程，这包括编辑器、脚本和应用。
环境变量可以在命令行中设置，但用户注销时这些值将丢失，因此最好在. profile文件中定义。系统管理员可能在/etc/profile文件中已经设置了一些环境变量。将之放入profile文件意味着每次登录时这些值都将被初始化。传统上，所有环境变量均为大写。环境变量应用于用户进程前，必须用export命令导出。环境变量与本地变量设置方式相同。

3.1 设置环境变量
VARIABLE-NAME=value；export VARIABLE-NAME
在两个命令之间是一个分号，也可以这样写：
VARIABLE-NAME=value
export VARIABLE-NAME

3.2 显示环境变量
显示环境变量与显示本地变量一样，用echo命令即可。
使用env命令可以查看所有的环境变量。

3.3 清除环境变量
使用unset命令清除环境变量
unset VARIABLE-NAME

3.4 嵌入shell变量
Brourne shell 有一些预留的环境变量名，这些变量名不能用作其他用途。通常在/etc/profile中建立这些嵌入的环境变量，但也不完全是，这取决于用户自己。以下是嵌入shell变量列表。
1. CDPATH
改变目录路径变量，保留一系列由冒号隔开的路径名，用于cd命令。如果设置了CDPATH，cd一个目录时，首先查找CDPATH，如果CDPATH指明此目录，则此目录成为当前工作目录。例子如下：
$ CDPATH=:/home/dave/bin:/usr/local/apps ；export CDPATH.
如果要
$ cd apps
cd命令首先在CDPATH中查找目录列表，如果发现apps，则它成为当前工作目录。
2. EXINIT
EXINIT变量保存使用vi编辑器时的初始化选项。例如，调用vi时，要显示行号，且在第10个空格加入tab键，命令为：
$ EXINIT=‘set nu tab=10‘;export EXINIT
3. HOME
HOME目录，通常定位于passwd文件的倒数第2列，用于保存用户自身文件。设置了HOME目录，可以简单使用cd命令进入它。也可以用
$ cd $HOME
4. IFS
IFS用作shell指定的缺省域分隔符。原理上讲域分隔符可以是任意字符，但缺省通常为空格、新行或tab键。IFS在分隔文件或变量中各域时很有用。下面的例子将IFS设置为冒号，然后echo $PATH变量，给出一个目录分隔开来的可读性很强的路径列表。
/sbin /bin /usr/bin /home/dave/bin
要设置其返回初始设置：
$ IFS=<space><tab>; export IFS
这里<space><tab>为空格和tab键。
5. LOGNAME
此变量保存登录名，应该为缺省设置，但如果没有设置，可使用下面命令完成它：
$ LOGNAME=‘dave‘; export LOGNAME
6. MAIL
MAIL变量保存邮箱路径名，缺省为/var/spool/mail/<loginname>。shell周期性检查新邮件，如果有了新邮件，在命令行会出现一个提示信息。如果邮箱并不在以上指定位置，可以用MAIL设置。
$ MAIL=/usr/mail/dave ；export MAIL
7. MAILCHECK
MAILCHECK缺省每60s检查新邮件，但如果不想如此频繁检查新邮件，比如设为每2m，使用命令：
$ MAILCHECK=120 ；export MAILCHECK
8. MAILPATH
如果有多个邮箱要用到MAILPATH，此变量设置将覆盖MAIL设置。
$ MAILPATH=/var/spool/dave:/var/spool/admin ；export MAILPATH
上面的例子中，MAIL检测邮箱dave和admin。
9. PATH
PATH变量保存进行命令或脚本查找的目录顺序，正确排列这个次序很重要，可以在执行命令时节省时间。你一定不想在已知命令不存在的目录下去查找它。通常情况，最好首先放在HOME目录下，接下来是从最常用到一般使用到不常用的目录列表次序。如果要在当前工作目录下查询，无论在哪儿，均可以使用句点操作。目录间用冒号分隔，例如：
$ PATH=$HOME/bin:.:/bin:/usr/bin ；export PATH
使用上面的例子首先查找HOME/bin目录，然后是当前工作目录，然后是/bin，最后是
/usr/bin。
PATH可以在系统目录下/etc/profile中设置，也可以使用下面方法加入自己的查找目录。
$PATH=$PATH:/$HOME/bin:.；export PATH
这里使用了/etc/profile中定义的PATH，并加入$HOME/bin和当前工作目录。一般来说，在查找路径开始使用当前工作目录不是一个好办法，这样很容易被其他用户发现。
10. PS1
基本提示符包含shell提示符，缺省对超级用户为#，其他为$。可以使用任何符号作提示符.
11. PS2
PS2为附属提示符，缺省为符号>。PS2用于执行多行命令或超过一行的一个命令。
12. SHELL
SHELL变量保存缺省shell，通常在/etc/passwd中已设置，但是如有必要使用另一个shell，
可以用如下方法覆盖当前shell：
13. TERMINFO
终端初始化变量保存终端配置文件的位置。通常在/usr/lib/terminfo或/usr/share/terminfo
$ TERMINFO=/usr/lib/terminfo ；export TERMINFO
14. TERM
TERM变量保存终端类型。设置TERM使应用获知终端对屏幕和键盘响应的控制序列类型，常用的有vt100、vt200、vt220-8等。
$ TERM=vt100 ；export TERM
15. TZ
时区变量保存时区值，只有系统管理员才可以更改此设置。例如：
$echo $TZ
GMT2EDT
返回值表明正在使用格林威治标准时间，与GMT时差为2，并作EDT保存。

3.5 其他环境变量
还有一些预留的环境变量。其他系统或命令行应用将用到它们。以下是最常用的一些，注意这些值均未有缺省设置，必须显示说明。
1. EDITOR
设置编辑器，最常用。
$ EDITOR=vi ；export EDITOR
2. PWD
当前目录路径名，用cd命令设置此选项。
3. PAGER
保存屏幕翻页命令，如pg、more，在查看man文本时用到此功能。
$ PAGER=‘pg -f -p%d‘ ；export PAGER
4. MANPATH
保存系统上man文本的目录。目录间用冒号分隔。
$ MANPATH=/usr/apps/man:/usr/local/man ；export MANPATH
5. LPDEST或PRINTER
保存缺省打印机名，用于打印作业时指定打印机名。
$ LPDEST=hp3si-systems

3.6 set命令
在$HOME.profile文件中设置环境变量时，还有另一种方法导出这些变量。使用set命令- a选项，即set -a指明所有变量直接被导出。不要在/etc/profile中使用这种方法，最好只在自己的$HOME/.profile文件中使用。

3.7 将变量导出到子进程
shell新用户碰到的问题之一是定义的变量如何导出到子进程。前面已经讨论过环境变量的工作方式，现在用脚本实现它，并在脚本中调用另一脚本（这实际上创建了一个子进程）。以下是两个脚本列表father和child。father脚本设置变量film，取值为AFewGoodMen，并将变量信息返回屏幕，然后调用脚本child，这段脚本显示第一个脚本里的变量film，然后改变其值为DieHard，再将其显示在屏幕上，最后控制返回father脚本，再次显示这个变量。
$more father
#!/bin/sh
#father script
echo "this is the father"
FILM="A Few Good Men"
echo "I like the film :$FILM"
#call the child script
./child
echo "back to father"
echo "and the film is :$FILM"

$more child
#!/bin/sh
#child script
echo "called from father..i am the child"
echo "film is :$FILM"
FILM="Die Hard"
echo "changing film to :$FILM"

看看脚本显示结果:
this is the father
I like the film :A Few Good Men
./child: line 1: child: command not found
called from father..i am the child
film is :
changing film to :Die Hard
back to father
and the film is :A Few Good Men

因为在father中并未导出变量film，因此child脚本不能将film变量返回。如果在father脚本中加入export命令，以便child脚本知道film变量的取值，这就会工作：
$more father2
#!/bin/sh
#father2 script
echo "this is the father"
FILM="A Few Good Men"
echo "I like the film :$FILM"
#call the child script
#but export varible first
export FILM
./child
echo "back to father"
echo "and the film is :$FILM"

$ ./father2
this is the father
I like the film :A Few Good Men
called from father..i am the child
film is :A Few Good Men
changing film to :Die Hard
back to father
and the film is :A Few Good Men

因为在脚本中加入了export命令，因此可以在任意多的脚本中使用变量film，它们均继承了film的所有权。

4 位置变量参数
本章开始提到有4种变量，本地、环境，还有两种变量被认为是特殊变量，因为它们是只读的。这两种变量即为位置变量和特定变量参数。先来看一看位置变量。
如果要向一个shell脚本传递信息，可以使用位置参数完成此功能。参数相关数目传入脚本，此数目可以任意多，但只有前9个可以被访问，使用shift命令可以改变这个限制（以后将讲到shift命令）。参数从第一个开始，在第9个结束；每个访问参数前要加$符号。第一个参数为0，表示预留保存实际脚本名字。无论脚本是否有参数，此值均可用。
如果向脚本传送Did You See Th e Full Moon信息，下面的表格讲解了如何访问每一个参数。
$0           $1   $2    $3    $4   $5    $6     $7  $8  $9
脚本名字   Did  You  See  The  Full  Moon

4.1 在脚本中使用位置参数
在下面脚本中使用上面的例子。
$more param
#!/bin/sh
#param
echo "This is the script name    : $0"
echo "This is the first parameter: $1"
echo "This is the 2nd parameter  : $2"
echo "This is the third parameter: $3"
echo "This is the 6th parameter  : $6"
echo "This is the 7th parameter  : $7"

$ ./param Did You See The Full Moon
This is the script name    : ./param
This is the first parameter: Did
This is the 2nd parameter  : You
This is the third parameter: See
This is the 6th parameter  : Moon
This is the 7th parameter  :

这里只传递6个参数，7、8、9参数为空，正像预计的那样。注意，第一个参数表示脚本名，当从脚本中处置错误信息时，此参数有很大作用。

注意$0返回当前目录路径，如果只返回脚本名，在basename命令下参数设为$0，刚好得到脚本名字。
$more param2
#!/bin/sh
echo "this is `basename $0`calling"

$./param2
this is param2 calling

4.2 向系统命令传递参数
可以在脚本中向系统命令传递参数。下面的例子中，在find命令里，使用$1参数指定查找文件名。
$more findfile
#!/bin/sh
#findfile
find / -name $1 -print

另一个例子中，以$1向grep传递一个用户id号，grep使用此id号在passwd中查找用户全名。
$more who_is
#!/bin/sh
#who_is
grep $1 passwd | awk -F: {print $4}

4.3 特定变量参数
既然已经知道了如何访问和使用shell脚本中的参数，多知道一点相关信息也是很有用的，有必要知道脚本运行时的一些相关控制信息，这就是特定变量的由来。共有7个特定变量:

$# 传递到脚本的参数个数
$* 以一个单字符串显示所有向脚本传递的参数。与位置变量不同，此选项参数可超过9个
$$ 脚本运行的当前进程ID号
$! 后台运行的最后一个进程的进程ID号
$@ 与$ #相同，但是使用时加引号，并在引号中返回每个参数
$- 显示shell使用的当前选项，与set命令功能相同
$? 显示最后命令的退出状态。0表示没有错误，其他任何值表明有错误。

特定变量的输出使用户获知更多的脚本相关信息。可以检查传递了多少参数，进程相应的ID号，以免我们想杀掉此进程。

4.4 最后的退出状态
注意，$?返回0。可以在任何命令或脚本中返回此变量以获得返回信息。基于此信息，可以在脚本中做更进一步的研究，返回0意味着成功，1为出现错误。
下面的例子拷贝文件到/tmp，并使用$?检查结果。
$ cp ok.txt /tmp
$ echo $?
0

现在尝试将一个文件拷入一个不存在的目录：
$ cp ok.txt /usr/bin/aaa/bbb
cp: cannot create regular file ‘/usr/bin/aaa/bbb‘: No such file or directory
$ echo $?
1

使用$?检验返回状态，可知脚本有错误，但同时发现cp：cannot...，因此检验最后退出状态已没有必要。在脚本中可以用系统命令处理输出格式，要求命令输出不显示在屏幕上。为此可以将输出重定向到/dev/null，即系统bin中。现在怎样才能知道脚本正确与否？好，这时可以用最后退出状态命令了。请看上一个例子的此形式的实际操作结果。
$ cp ok.txt /usr/bin/aaa/bbb >/dev/null 2>&1
$ echo $?
1

通过将包含错误信息的输出重定向到系统bin中，不能获知最后命令返回状态，但是通过使用$!，（其返回值为1）可知脚本失败。检验脚本退出状态时，最好将返回值设置为一个有意义的名字，这样可以增加脚本的可读性。

14.5 小结
变量可以使shell编程更容易。它能够保存输入值并提高效率。shell变量几乎可以包含任
何值。特定变量增强了脚本的功能并提供了传递到脚本的参数的更多信息。