shell 变量和引用

目录

一. 变量和引用

1.1 什么是变量

1.2 变量的名称

1.3 变量的类型

1.4 变量的定义

1.5 自定义变量

1.6 环境变量

1.7 位置变量

二、变量赋值和作用域

1.1 显示赋值 ：变量名=变量值

1.2 read 从键盘读入变量值

1.3 变量和引号

1.4 变量的作用域

1.5变量的运算

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一. 变量和引用

1.1 什么是变量

• 变量是在程序中保护用户数据的一段内存存储空间，变量名是内存空间的首地址

1.2 变量的名称

• 组成 ：字母、数字、下划线组成，不能以数字开头
• 变量名称的长度，shell没有明确规定，但是为了增加可读性，建议使用较短的、见名知意的名称命名
• 规则

        1.首字母必须为字母：a-z,A-Z(推荐）

        2.中间不能由空格，可以使用下划线（_）

        3.不能使用标点符号

        4.不能使用bash中关键字，输入help查看bash的保留字

1.3 变量的类型

• 原则 ：shell是一种动态类型语言和弱类型语言，变量是不分数据类型的，统一都使用字符串存储，但根据变量的上下文环境，允许程序执行一些不同的操作，如：比较、整数加减
• shell的变量数据类型

[root@node1 ~]# vim test1.sh

#!/bin/bash

#定义变量x，输入初始值123
x=123

#变量x加1
let "x+=1"

#输出变量x的值
echo "x=$x"

#替换x中1 的值为abc，并赋值给变量y
y=${x/1/abc}

#使用declare -i 声明变量y为整形变量（i 表示整型）
declare -i y

#输出y的值
echo "y=$y"

[root@node1 ~]# bash test1.sh
x=124
y=abc24

1.4 变量的定义

• 原则：直接使用，不需要变量声明
• 格式 ：变量名=变量的值
• 例：

[root@node1 ~]# vim test2.sh

#定义变量a
a=1

#定义变量b
b="hello"

#定义变量c
c="hello word"

#定义路径
bak_dir=/data/backup

• =前后不能收空格
• 字符串类型建议使用双引号作为定界符引起，尤其是字符串中有空格

1.5 自定义变量

• 概念 ：上述以赋值形态形成的变量定义形式称为自定义变量
• 引用变量值：

        1.$变量名

        2.${表达式或变量名}

                例：

[root@node1 ~]# a=1024
[root@node1 ~]# echo $a
1024
[root@node1 ~]# echo ${a}
1024

• 查看变量

[root@node1 ~]# declare
[root@node1 ~]# set

• 取消变量

[root@node1 ~]# a=256
[root@node1 ~]# echo $a
256
[root@node1 ~]# unset a
[root@node1 ~]# echo $a

• 作用范围：只在当前shell起效

1.6 环境变量

• 环境变量又称为全局变量，可以在任意shell生效，环境变量又分为自定义变量和bash内置的环境变量，用户退出命令后该变量会丢失。若需要永久保存就必须写在文件中
• 定义环境变量

#法1
export  环境变量=值

#法2 
变量名=值
export 变量名

#法3
declare -x 变量名=值

例子：

[root@node1 ~]# export back_dir1=/home/backup
[root@node1 ~]# NAME="zhang san"
[root@node1 ~]# export NAME
[root@node1 ~]# declare -x AGE=10
[root@node1 ~]# env    #显示当前用户的环境变量
[root@node1 ~]# printenv     #功能同上
[root@node1 ~]# export     #同上 

 

 注意：以上定义的环境变量都是临时的，重启后会实现，若要永久生效，则写入到配置文件中

• 对比：

c语言     局部变量    全局变量
shell 自定义变量       环境变量

• shell环境变量存储的文件
• bash shell 初始化文件有：/etc/profile、~/.bash_profile、~/.bash_login、~./profile、~/.bashrc、/etc/bashrc
• 结论：

        1.对于用户的环境变量设置，常见的是用户家目录下的.bashrc和。bash_profile

        2.对于全局环境变量设置，常见的文件有：/etc/profile /etc/bashrc /etc/prodile.d 这三个配置文件，常用方法是直接在/etc/profile文件中写入全局变量，如果想要在登录后初始化或者显示加载的内容，只需要把脚本放在 /etc/profile.d 文件下即可

1.7 位置变量

• 概念 ： 当一条命令或脚本执行时，后面可以跟多个参数，可以使用位置变量来表示该参数

sh test1.sh hello word 123 456

• 当执行test1.sh脚本时，第一个参数为hello到第四个参数可以使用特殊的符号表示，如 $1 $2 $3 .......
• 常见的位置变量

$0: 脚本名
$1-$9:1-9个参数
${10} :10以上的参数需要大花括号括起

$* :所有参数
$@:所有参数
$#：参数个数
$$: 当前进程的PID
$!：上一个后台进程的PID
$? :上一个命令

例：

[root@node1 ~]# vim test3.sh
#!/bin/bash

echo "第二个位置参数: $2"
echo "第1个位置参数: $1"
echo "第4个位置参数: $4"
echo "所有参数是 $@"
echo "所有参数是: $*"
echo "当前进程的PID值: $$"
echo "参数的个数是：$#"

[root@node1 ~]# bash test3.sh 1 2 3 4 5 
第二个位置参数: 2
第1个位置参数: 1
第4个位置参数: 4
所有参数是 1 2 3 4 5
所有参数是: 1 2 3 4 5
当前进程的PID值: 2837
参数的个数是：5

[root@node1 ~]# vim test4.sh
#!/bin/bash
echo "name: $1"
echo "age: $2"
echo "E-mail: $3"

[root@node1 ~]# bash test4.sh 大漂亮 20 12345@qq
name: 大漂亮
age: 20
E-mail: 12345@qq

• $*   和$@区别

当$*   和$@没有被引用的时候，他们确实没有什么区别，都会把位置参数当成一个个体，$*   会把所有位置参数当成一个整体（或者说当成一个单词），如果没有位置参数，则$*   为空，如果有两个位置参数并且IFS为空格时，$*    相当于“$1  $2”

$@ 会把所有位置参数当成一个单独的字段，如果没有位置参数（$#为0），则$@ 展开为空（不是空字符串，而是空列表），如果存在一个位置参数，则$@ 相当于$1 ,如果有两个参数，则“$@”相当于“$1  ” "$2"

[root@node1 ~]# set -- I am test command
[root@node1 ~]# for i in "$@"; do echo $i;done
I
am
test
command
[root@node1 ~]# for i in "$*"; do echo $i;done
I am test command

二、变量赋值和作用域

1.1 显示赋值 ：变量名=变量值

1.2 read 从键盘读入变量值

• read 命令从标准输入中读取一行，并把输入行的每个字段的值指给shell变量
• 格式 ：read -参数 变量名

参数	功能
-p	“提示语句：” 屏幕打印出一行提示语句
-n数字	当输入的字符数目达到预定数目时，自动退出，并将输入的数据赋值给变量，如：-n1，只要接受到一个字符就退出。只要按下一个字符进行回答，read命令立即接受输入并将其传给变量。无需按回车键
-t	等待时间：计时输入，使用read命令存在潜伏危险。脚本很可能会停下来一直等待用户的输入。如果无论是否输入数据脚本都必须继续执行，那么可以使用-t选项指定一个计时器。-t 选项指定read命令等待输入的秒数。当计时满时，read命令返回一个非零退出状态
-s	关闭回显，使read命令中输入的数据不显示在监视器上（实际上，数据是显示的，只是read命令将文本颜色设置成与背景相同的颜色）

• 常用格式：

[root@node1 ~]# read -p "Enter Numbers:" num
Enter Numbers:7658
[root@node1 ~]# echo $num
7658
[root@node1 ~]# read -t 3 n1
[root@node1 ~]# read -s -p "Enter your passwd:" passwd
Enter your passwd:[root@node1 ~]# echo $passwd
123456


[root@node1 ~]# echo $REPLY

[root@node1 ~]# read
100
[root@node1 ~]# echo $REPLY #当输入时没有指定变量接收，会默认存储到REPLY变量中
100

#一次性输入多个变量的值
[root@node1 ~]# read t1 t2
12 45

[root@node1 ~]# echo $t1 $t2
12 45

• 面试题：总结4种赋值方式

1.直接赋值 ：name="li si"
2.read命令 ：read name
3.使用位置参数（$1 $2 $3 $4...）: name=$1
4.命令输入：name=$(whoami)

• 变量从文件中读取数据

[root@node1 ~]# cut -d ":" -f1 /etc/passwd > /user.list
[root@node1 ~]# for user in $(cat /user.list);do echo $user; done
[root@node1 ~]# while read user; do echo $user; done < /user.list

1.3 变量和引号

• 双引号 ：出来$、单引号、反引号、反斜线之外，其他被引起的内容保存字面意思
• 单引号：所有字符保持字面意思
• 反引号：被引用的字符串转为shell命令
• 反斜线： 转义符（\）,屏蔽后面字符的特殊含义

1.4 变量的作用域

• 全局变量：全局变量定义在脚本中，也可以定义在函数中，作用范围：从定义的开始处到shell脚本结束或者被显示的去除

[root@node1 ~]# vim test5.sh

#!/bin/bash
func() #定义函数

{
        echo "$v1"
        v1=200
}
v1=100
func
echo "$v1"

[root@node1 ~]# bash test5.sh
100
200

• 函数内部定义全局变量

#上例修改
[root@node1 ~]# vim test5.sh
#!/bin/bash
func() #定义函数
{ 
        v2=200
}
func
echo "$v2"
[root@node1 ~]# bash test5.sh
200

• 局部变量：范围更小，仅限于某个程序段中，如：函数、shell等，通过local关键字定义：注意：函数的参数也是局部变量

[root@node1 ~]# vim test5.sh

#!/bin/bash
func() #定义函数
{
        local v3=200    #使用local关键字声明为局部变量
}
func
echo "$v3"
[root@node1 ~]# bash test5.sh

1.5变量的运算

运算符	说明
+、-	求和、差
*、/、%	求乘积，商，余数
**	幂运算，例如3**3是求3的立方，即27
+=、-=、*=、/=、%=	例a+=1相当于a=a+1
++variable、--variable	先将变量variable的值加1，然后再赋给variable； 先将变量variable的值减1，然后再赋给variable
variable++、variable--	先使用variable的值，然后再将该变量的值加1； 先使用variable的值，然后再将该变量的值减1
位运算符<<、>>	位运算通常出现在整数间，它针对的不是整个整数，而是其二进制表示形式中的某个或者某些位（bit）。例如，2>>1是将二进制形式的2，即10，左移1位，从而变成100，即4。 左移，4<<2，将4左移2位，结果为16； 右移，8>>2，将8右移两位，结果为2
&、|、~、^	按位与，8&4，将8和4进行按位与运算，结果为0； 按位或，8|4，将8和4进行按位或运算，结果为12； 按位非，~8，将8进行按位非运算，结果为-9（一个字符占一个字节，即8个二进制位，最高位为1时为负数）； 按位异或（a异或b，a、b值不同结果为1，相同结果为0），10^6，将10和6进行按二进制位异或运算，结果为12。
<<=、>>=	将变量的值左移指定位数之后重新赋给该变量，x<<=3，将x的值左移3位，重新赋给变量x； 将变量的值右移指定位数之后重新赋给该变量，x>>=4，将变量x的值右移4位后重新赋给变量x。
&=、|=、^=	将变量的值与指定的数值按位与之后重新赋给该变量，x&=8，将变量x的值与8按位与运算之后重新赋给变量x； 将变量的值与指定的数值按位或之后重新赋给该变量，x|=7，将变量x的值与7执行按位或运算之后重新赋给变量x； 将变量的值与指定的数值按位异或之后重新赋给该变量，x^=9，将变量x的值与9执行按位异或运算之后重新赋给变量x。

运算操作符与运算命令	意义	说明
(())	用于整数运算的常用运算符	在(())中使用变量时可以去掉变量前的$符号
let	用于整数运算	使用let命令可以执行一个或者多个算术表达式，其中的变量名毋需使用$符号
expr	可用于整数运算，但还有很多其他的额外功能	使用expr时，运算符及用于计算的数字左右都至少有一个空格，否则会报错；使用乘号时，必须使用反斜线屏蔽其特定含义；使用expr做计算，将一个未知的变量和一个已知的整数相加，看返回码是否为0，如果为0就认为做加法的变量为整数，否则就不是整数。
bc	linux下的一个计算器程序（适合整数及小数运算）	[root@node13 test9]# echo `seq -s "+" 10` = `seq -s "+" 10 | bc ` seq是生成数字序列，-s是指定数字序列之间的分隔符
$[]	用于整数运算
awk	awk既可以用于整数运算，也可以用于小数运算
declare	定义变量值和属性，-i参数可以用于定义整形变量，做运算

• 示例1：

[root@node1 ~]# expr 1 + 1    #注意+左右必须要有空格
2
[root@node1 ~]# expr 1+1    #否则原样显示
1+1
[root@node1 ~]# a=1
[root@node1 ~]# b=2
[root@node1 ~]# expr $a + $b     #支持变量
3
[root@node1 ~]# let num=1+2    #注意let中运算符左右不能有空格
[root@node1 ~]# echo $num
3
[root@node1 ~]# echo $((1+2))
3
[root@node1 ~]# echo $((3%5))
3
[root@node1 ~]# echo $((3 % 5))    #可以有空格
3

[root@node1 ~]# echo $((3.2-1))    #只支持整数运算
-bash: 3.2-1: syntax error: invalid arithmetic operator (error token is ".2-1")
[root@node1 ~]# echo $[2+3]    #[] 等价于(())   同样只支持整数运算
5

[root@node1 ~]# bc
bc 1.07.1
Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000, 2004, 2006, 2008, 2012-2017 Free Software Foundation, Inc.
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type `warranty'. 
1.1+2
3.1
1.5>4
0
1.2<3
1
quit    #退出交互模式

#不进入交互模式直接使用，bc需要放在最后
[root@node1 ~]# echo "s=3; 11/3" | bc
3
[root@node1 ~]# echo "scale=3; 11/3" | bc
3.666
#scale=3 表示保留运算精度

• 示例2：返回变量长度

[root@node1 ~]# str1="hello world"
[root@node1 ~]# echo ${#str1}
11

#变量截取
[root@node1 ~]# echo ${str1:0:3}     #从左边第一个字符开始截取3个
hel
[root@node1 ~]# echo ${str1::3}    #可以省略起始0
hel
[root@node1 ~]# echo ${str1:1}     #从下标1开始截取到尾部
ello world
[root@node1 ~]# echo ${str1:0-1:1}  #从右边第一个字符开始截取1个，左边第一个为0，右边第一个为0-1
d
[root@node1 ~]# echo ${str1: -5}     #使用空格代替0，同上
world
[root@node1 ~]# echo ${str1:-5}    #没有空格表示提取整串
hello world
[root@node1 ~]# echo ${str1:0-5} #从右边第5个开始截取到尾部
world

#使用%截取，删除右边字符，保留左边字符（怎么把文件的扩展名去掉方法）
[root@node1 ~]# filename=testfile.tar
[root@node1 ~]# file=${filename%.*}     #%，表示从右边开始检索第一次出现，之后删除，右侧的内容，保留左边内容，用于对文件名去掉扩展名
[root@node1 ~]# echo $file
testfile


[root@node1 ~]# url=http://www.baidu.com/index.html
[root@node1 ~]# ul1=${url%.*}
[root@node1 ~]# echo $ul1
http://www.baidu.com/index
[root@node1 ~]# url=http://www.baidu.com/index.html
[root@node1 ~]# ul1=${url%%.*}    
[root@node1 ~]# echo $ul1
http://www
[root@node1 ~]# ul1=${url%%:*}    # %% ：表示从右边开始检索最后一次出现的：之后删除：右侧的内容，保留左边内容
[root@node1 ~]# echo $ul1
http
[root@node1 ~]# url=http://www.baidu.com/index.html
[root@node1 ~]# ul1=${url#*.}    #  #*. 表示左向右遍历，删除第一次出现的.左侧内容
[root@node1 ~]# echo $ul1
baidu.com/index.html


[root@node1 ~]# url=http://www.baidu.com/index.html
[root@node1 ~]# ul1=${url%/*}
[root@node1 ~]# echo $ul1
http://www.baidu.com
[root@node1 ~]# url=http://www.baidu.com/index.html
[root@node1 ~]# ul1=${url##*/}
[root@node1 ~]# echo $ul1
index.html

表达式	说明
${parameter}	返回变量的内容
${#parameter}	返回变量内容的长度（按字符）
${paramater:offset}	在变量${parameter}中，从位置offset之后开始提取子串到结尾
${paramater:offset:length}	在变量${parameter}中，从位置offset之后开始提取长度为length的子串
${parameter#word}	从变量${parameter}开头开始删除最短匹配的word子串
${parameter##word}	从变量${parameter}开头开始删除最长匹配的word子串
${parameter%word}	从变量${parameter}结尾开始删除最短匹配的word子串
${parameter%%word}	从变量${parameter}结尾开始删除最长匹配的word子串
${parameter/pattern/string}	使用string代替第一个匹配的pattern
${parameter//pattern/string}	使用string代替所有匹配的pattern

• -示例：如果paramater变量值为空或为赋值，则返回word字符串的值，注意：paramater变量值不变

[root@node1 ~]# echo $var1

[root@node1 ~]# var2=${var:-hello}
[root@node1 ~]# echo $var2
hello

• -示例：如果parameter变量有值，则返回注意：parameter变量值不变

[root@node1 ~]# var1="hello"
[root@node1 ~]# echo $var1
hello
[root@node1 ~]# var2=${var1:-world}
[root@node1 ~]# echo $var2
hello

• =示例：如果parameter变量有值，则返回parameter变量值

[root@node1 ~]# var=hello
[root@node1 ~]# var2=${var1:=world}
[root@node1 ~]# echo $var2
world

• ？示例：如果paramater变量值为空或为赋值，则word字符串会作为标准错误输出，否则输出变量的值。

[root@node1 ~]# var2=${var1:?world}
-bash: var1: world    #标志错误输出
[root@node1 ~]# var1=hello
[root@node1 ~]# var2=${var1:?world}
[root@node1 ~]# echo $var2
hello

• +示例：如果paramater变量值为空或为赋值，则什么都不做，否则word字符串

[root@node1 ~]# var1=hello
[root@node1 ~]# var2=${var1:+world}
[root@node1 ~]# echo $var2
world
[root@node1 ~]# echo $var1
hello

• 面试题：删除7天前的过期备份数据

#!/bin/bash
find ${path:-/tmp}  -name "*.tar.gz" -type f mtime +7 | xargs rm -f

#find 为查找文件命令
#${path:-/tmp} ：表示如果没有定义path则使用/tmp代替
#find不支持 | 使用xargs命令表示管道符进行数据转换