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Shell变量及编程

文章分类 : C语言, Linux, Windows, 应用与编程, 教程

变量Shell 运行环境中不可或缺的一部分,一些跟 Shell 息息相关的配置或信息都以变量的形式保存在 Shell 运行环境中,比如我们通过 Shell 在不同目录之间来回切换,当前目录的绝对路径将被保存在一个 Shell 变量当中,执行 pwd 命令获取当前路径时,调用该变量的值将被调用。类似的变量还有很多,下面就让我们一起来详细了解一下。    

一、变量介绍

跟编程语言中的变量类似,这里的变量是一段有名字的连续存储空间,Shell 或者由 Shell 运行的程序通过变量的名字来使用这段存储空间,依赖各种变量的值作为自身运行的配置,或将运行过程中动态变化的值更新到这些变量之中。引用变量的最大好处就是方便,比如某个应用程序支持多国语言,为了将默认语言与系统保持一致,便可以通过获取变量 LANGUAGE 的值来确定当前系统所使用的语言。

1、变量的可变性

同一个名字的变量,其指向的值可能随着所处环境的不同而变化,这便是 Shell 变量的可变性。举例来说,我们不带参数执行 cd 命令便可以切换到自己的家目录,不带参数的 cd 命令默认进入的是变量 HOME 所指向的路径。当用户 trevor 登陆时,他所打开的 Shell 将拥有 HOME 这个变量,其内容是家目录 /home/trevor ;当用户 town 登陆时,他打开的 Shell 也将拥有 HOME 变量,其内容是家目录 /home/town 。当不同的用户不带参数执行 cd 命令时,cd 命令通过获取 HOME 变量所指向的路径就能自动进入自己的家目录了。这样一来,编写形如 cd 命令这样的程序就显得格外方便了。

2、变量的方便性

如下图所示,由于系统已经帮我们维护了 HOME 变量,所以用户只需要知道 cd 命令的使用方法即可,cd 命令会主动地调用 HOME 变量所指向的值,就能自动进入用户自己的家目录了。

程序变量与不同用户的关系

程序变量与不同用户的关系

倘若 cd 命令不依靠 HOME 变量来获取用户家目录的路径,而是将路径直接写入程序代码中,那么显然有多少个用户需要少个 cd 命令,造成了资源的浪费,由此可见 Shell 变量的方便性。

二、环境变量

所谓环境变量,一般是指在操作系统中用来指定系统运行环境的变量,比如系统默认语言、用户名、家目录、命令存放路径等。以环境变量 PATH 为例,借助 PATH ,不论我们当前处理哪个目录下执行 cd 命令,系统都能找到它,因为环境变量 PATH 中记录着命令(如 cd)的存放路径。执行任何一个未指定路径的命令时,系统将去 PATH 路径中查找,找到则执行它,否则将提示形如下所示错误。

trevor@trevor-PC:~$ ipconfig
未找到 'ipconfig' 命令,您要输入的是否是:
命令 'tpconfig' 来自于包 'tpconfig' (universe)
命令 'iwconfig' 来自于包 'wireless-tools' (main)
命令 'ifconfig' 来自于包 'net-tools' (main)
ipconfig:找不到命令
trevor@trevor-PC:~$

为了与自定义变量相区别,环境变量通常以大写的字符串来表示。环境变量可以协助我们完成很多功能,包括家目录的更改、命令行提示符的显示、命令的搜索路径等等,下面就让我们一起来了解一下 Shell 底下默认的环境变量吧。查阅 Shell 地下的环境变量,我们可以使用 env 或 export 命令。如下所示。

root@trevor-PC:~# env
SHELL=/bin/bash
TERM=xterm
XDG_SESSION_COOKIE=1c893352b678420b8678b7bb0000000e-1331042823.920337-783889701
OLDPWD=/home/trevor
USER=root
LS_COLORS=rs=0:di=01;34:ln=01;36:mh=00:pi=40;33:so=01;35:do=01;35:bd=40;33;01:cd=40;33;01:or=40;31;01:su=37;41:sg=30;43:ca=30;41:tw=30;42:ow=34;42:st=37;44:ex=01;32:*.tar=01;31:*.tgz=01;31:*.arj=01;31:*.taz=01;31:*.lzh=01;31:*.lzma=01;31:*.tlz=01;31:*.txz=01;31:*.zip=01;31:*.z=01;31:*.Z=01;31:*.dz=01;31:*.gz=01;31:*.lz=01;31:*.xz=01;31:*.bz2=01;31:*.bz=01;31:*.tbz=01;31:*.tbz2=01;31:*.tz=01;31:*.deb=01;31:*.rpm=01;31:*.jar=01;31:*.rar=01;31:*.ace=01;31:*.zoo=01;31:*.cpio=01;31:*.7z=01;31:*.rz=01;31:*.jpg=01;35:*.jpeg=01;35:*.gif=01;35:*.bmp=01;35:*.pbm=01;35:*.pgm=01;35:*.ppm=01;35:*.tga=01;35:*.xbm=01;35:*.xpm=01;35:*.tif=01;35:*.tiff=01;35:*.png=01;35:*.svg=01;35:*.svgz=01;35:*.mng=01;35:*.pcx=01;35:*.mov=01;35:*.mpg=01;35:*.mpeg=01;35:*.m2v=01;35:*.mkv=01;35:*.ogm=01;35:*.mp4=01;35:*.m4v=01;35:*.mp4v=01;35:*.vob=01;35:*.qt=01;35:*.nuv=01;35:*.wmv=01;35:*.asf=01;35:*.rm=01;35:*.rmvb=01;35:*.flc=01;35:*.avi=01;35:*.fli=01;35:*.flv=01;35:*.gl=01;35:*.dl=01;35:*.xcf=01;35:*.xwd=01;35:*.yuv=01;35:*.cgm=01;35:*.emf=01;35:*.axv=01;35:*.anx=01;35:*.ogv=01;35:*.ogx=01;35:*.aac=00;36:*.au=00;36:*.flac=00;36:*.mid=00;36:*.midi=00;36:*.mka=00;36:*.mp3=00;36:*.mpc=00;36:*.ogg=00;36:*.ra=00;36:*.wav=00;36:*.axa=00;36:*.oga=00;36:*.spx=00;36:*.xspf=00;36:
SUDO_USER=trevor
SUDO_UID=1000
USERNAME=root
MAIL=/var/mail/root
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games
PWD=/root
LANG=zh_CN.UTF-8
SHLVL=1
SUDO_COMMAND=/bin/su
HOME=/root
LANGUAGE=zh_CN:zh
LOGNAME=root
LESSOPEN=| /usr/bin/lesspipe %s
SUDO_GID=1000
DISPLAY=:0.0
LESSCLOSE=/usr/bin/lesspipe %s %s
COLORTERM=gnome-terminal
XAUTHORITY=/var/run/gdm/auth-for-trevor-8TzuCp/database
_=/usr/bin/env
root@trevor-PC:~#

env 是 environment 的缩写,用于列出当前 Shell 底下所有的环境变量。下面列举出上图中主要的环境变量稍作解释。

SHELL: 当前环境下,使用的 Shell 是哪一个程序
OLDPWD:进入当前目录之前所处的目录,即“cd -”命令回到的目录
USER:当前用户的用户名
LS_COLORS:文件类型的颜色显示标记,不同文件之间用冒号(:)分隔
MAIL:mail 命令收信时读取的信箱文件
PATH:命令的搜索路径,路径与路径之间用冒号(:)分隔
PWD:当前目录的路径名
LANG:当前环境下的字符编码格式
HOME:当前用户的家目录
LANGUAGE:当前环境下的默认语言
_:上次使用的命令或者命令的最后一个参数

如果想单独显示某个环境变量的值,只需要使用 echo 命令,将“$环境变量名”或“${环境变量名}”作为其参数执行即可。如下所示。

trevor@trevor-PC:~/linux$ echo $HOME
/home/trevor
trevor@trevor-PC:~/linux$ echo $OLDPWD
/home/trevor/linux/linux100
trevor@trevor-PC:~/linux$ echo $PWD
/home/trevor/linux
trevor@trevor-PC:~/linux$ echo ${PWD}
/home/trevor/linux
trevor@trevor-PC:~/linux$

三、变量设定规则

前面介绍了变量的作用以及如何显示某个变量的内容,那么接下来将尝试如何去设置一个变量。很简单,用等号(=)连接变量与您想要为其赋的值就可以了。如下所示。

trevor@trevor-PC:~$ echo $mytest

trevor@trevor-PC:~$ mytest=HelloWorld
trevor@trevor-PC:~$ echo $mytest
HelloWorld
trevor@trevor-PC:~$

因为 mytest 变量尚未被配置,所以显示为空,执行“mytest=HelloWorld”命令以后,Shell 变量中就多了一个名为 mytest、值为 HelloWorld 的变量。

其实,变量的设定很容易因为各种各样的问题而出错,设定变量时需要注意如下规则:

1、变量与变量内容应该以等号(=)来连接,如下所示:

trevor@trevor-PC:~$ mytest=HelloWorld
trevor@trevor-PC:~$ echo $mytest
HelloWorld

2、等号两边不能直接接空格符,如下为错误:

mytest = HelloWorld
mytest=Hello World

3、变量名称只能是英文字母与数字,但开头字符不能是数字,如下为错误:

2mytest=HelloWorld

4、变量内容若有空格符可使用双引号(“)或单引号(‘)将变量内容结合起来,但双引号内的特殊字符如 $ 等,可以保有原本的特性,如下所示:

trevor@trevor-PC:~$ mytest="Hello $USER"
trevor@trevor-PC:~$ echo $mytest
Hello trevor

5、单引号内的特殊字符则仅为一般字符 (纯文本),如下所示:

trevor@trevor-PC:~$ mytest='Hello $USER'
trevor@trevor-PC:~$ echo $mytest
Hello $USER

6、可用反斜杠( \ )将特殊符号(如 [Enter], $, \, 空格符, ‘等)变成一般字符;

7、在一串命令中,倘若需要引用其他命令提供的执行结果,可以使用“`命令`”或 “$(命令)”(“`”是键盘上方数字键 1 左边那个键),例如想要取得内核版本的配置:

trevor@trevor-PC:~$ version=$(uname -r)
trevor@trevor-PC:~$ echo $version
2.6.35-22-generic

8、若需要扩增变量内容时,则可用 “$变量名称” 或 ${变量} 累加内容,如下所示:

trevor@trevor-PC:~$ echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games
trevor@trevor-PC:~$ PATH="$PATH":/test
trevor@trevor-PC:~$ echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/test
trevor@trevor-PC:~$ PATH=${PATH}:/test2
trevor@trevor-PC:~$ echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/test:/test2

9、若该变量需要在其他子程序中被引用,则需要以 export 来使变量变成环境变量:

export PATH

10、通常大写字符为系统默认变量,自行配置变量可以使用小写字符 ;

11、取消变量的命令为 unset ,例如取消 mytest 的配置:

unset mytest

四、Shell Script 简介

Script 即脚本,它是一类不需要编译的程序文件,具有类似于程序或命令的可执行的属性,但它并不属于计算机语言的范畴。举个反例,C 语言程序经过编译、链接以后才具备执行属性,所以它不是脚本;Java 语言程序也需要编译生成,因此也不是脚本;而 JavaScript 语言编写的代码不需要编译即可被相应的解释器“解释”执行,所以使用 JavaScript 语言编写的程序文件属于脚本。

所有的脚本有两个共同特点:1、脚本的内容是字面上可以读懂的文本;2、不同的脚本必须由不同的解释器解释执行,而脚本的语法则由解释器的设计者来定义。

Shell Script 是一类可以被 Shell 解释的脚本。Script 的本意是“剧本”,因此,可以想象,脚本文件的结构应该是一个流程,剧本中应该包含不同的角色要表演的动作,Linux 命令其实就是“剧本”中角色的动作。Shell Script 解释器除了能导演这些角色之外,还定义了一些条件判断语法,角色可以根据不同的条件进行表演,这种条件判断的语法就像 C 语言中的 if/else、switch/case 语句,不过具体的使用方法有所差别。下面是一个简单的脚本文件:

#!/bin/bash
echo "Hello Bash." #display one message

 

把以上代码保存为一个文件,命名为 test,文件的扩展名可以任意,但常用 sh 作为扩展名,意思是 Shell,或者干脆不要扩展名,因为 Linux 系统不像 Windows 系统那样在乎扩展名。保存后,执行“chmod a+x test”命令,为 test 文件添加执行权限,然后,就可以在终端运行该脚本了。

以上代码中“#!/bin/bash”这个语句是必须的,并且必须在首行,从而让操作系统选择 Bash 来执行脚本文件。第二行中的 echo 是一个linux命令,#后面是注释,在脚本中可以调用各种 Linux 命令,因此脚本的用途非常广泛,凡是需要按照一定的次序执行多个 Linux 命令的场合都可以使用脚本来完成。



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