Bash 变量
变量是一个名称,指向一个储存信息的内存区域。通过变量名,可以读取该内存区域储存的信息。我们也可以把变量简单理解成一个变动的值。
Shell 变量分成全局变量和局部变量两类。全局变量可以在所有 Shell 中访问,局部变量仅在当前 Shell 中可用。
环境变量
环境变量是系统环境提供的变量,属于全局变量的一种。env
命令或printenv
命令,可以显示所有全局变量。
$ env
# 或者
$ printenv
下面是一些常用的环境变量。
BASHPID
:Bash 进程的进程 ID。DISPLAY
:显示器的名字,通常是 ":0",表示第一个显示器。EDITOR
:文本编辑器的名字。HOME
:用户的主目录。HOST
:当前主机的名称。LANG
:字符集以及语言编码,比如zh_CN.UTF-8
。PATH
:由冒号分开的目录列表,当输入可执行程序名后,会搜索这个目录列表。PS1
:Shell 提示符。PS2
: 输入多行命令时,次要的 Shell 提示符。PWD
:当前工作目录。SHELL
:Shell 的名字。TERM
:终端类型名,即终端仿真器所用的协议。USER
:当前用户的用户名。
这些环境变量很少发生变化,一般可以视为常量。由于它们的变量名全部都是大写,所以传统上,如果用户要自己定义一个常量,也会使用全部大写的变量名。
Bash 还提供一些特殊的环境变量。
$
进程的ID?
上一个命令的退出码0
脚本的名字
查看单个环境变量的值,可以使用printenv
命令或echo
命令。
$ printenv PATH
# 或者
$ env $PATH
自定义变量
自定义变量是用户自己定义的变量。变量名必须遵守下面的规则。
- 由字母、数字和下划线字符组成。
- 第一个字符必须是一个字母或一个下划线。
- 不允许出现空格和标点符号。
变量声明和赋值的形式如下。
$ variable=value
上面命令中,等号左边是变量名,右边是变量值,中间是一个等号(=
)。注意,等号两边不能有空格。
读取变量的时候,直接在变量名前加上$
就可以了。
$ echo $variable
value
每当 Shell 看到以$
开头的单词时,就会尝试读取这个变量名对应的值。
export
命令用来向子 Shell 输出变量。
export NAME=value
上面命令执行以后,在当前 Shell 里面新建的子 Shell 就可以读取变量$NAME
。
unset
命令用来删除一个变量。
unset NAME
Bash 没有数据类型的概念,所有的变量值都是字符串。
下面是一些自定义变量的例子。
a=z # 变量 a 赋值为字符串 z
b="a string" # 变量值如果包含空格,就必须放在引号里面
c="a string and $b" # 变量值可以引用其他变量的值
d="\t\ta string\n" # 变量值可以使用转义字符
e=$(ls -l foo.txt) # 变量值可以是命令的执行结果
f=$((5 * 7)) # 变量值可以是数学运算的结果
变量的读取
变量名之前加上$
,就可以读取变量值。
$ foo=bar
$ echo $foo
bar
由于$
在 Bash 中有特殊含义,使用时一定要小心,
$ echo The total is $100.00
The total is 00.00
上面命令的原意是输入$100
,但是 Bash 将$1
解释成了变量,该变量为空,因此输入就变成了00.00
。
所以,如果要使用$
的原义,需要在$
前面放上反斜杠,进行转义。
$ echo The total is \$100.00
The total is $100.00
读取变量的时候,变量名可以被花括号{}
包围,比如$a
可以用${a}
表示,这样可以用于一些特殊情况,防止变量名的混淆。
$ a=foo
$ echo $a_file
$ echo ${a}_file
foo_file
上面代码中,变量名a_file
不会有任何输出,因为 Bash 将其整个解释为变量,而这个变量是不存在的。只有用花括号区分$a
,将其替换为foo
,才能正确显示。
这对于变量名周围的上下文,使其意义变得不明确的情况,很有帮助。
$ mv $filename ${filename}1
上面命令可以在当前文件名后面加上1
。
参数变量
执行脚本的时候,可以在脚本后面附加参数。
$ script.sh foo bar
上面命令中,foo
和bar
就是执行时传入脚本的参数。
脚本内部可以使用$1
读取第一个参数,$2
读取第二个参数,以此类推。用户最多可以有9个参数。
$0
表示当前脚本的名称。
我们看一个示例脚本script.sh
。
#script.sh
#! /bin/sh
echo $0
echo $1
echo $2
运行结果如下。
$ ./script.sh foo bar
./script.sh
foo
bar
空变量的默认值
如果变量值为空,有时我们需要为它们设置默认值。这有几种写法。
# 如果变量存在且不为 null,返回它的值,否则返回 word
${varname:-word}
# 如果变量名存在且不为 null,返回它的值,否则将它设为 word 且返回word
${varname:=word}
# 如果变量名存在且不为 null,返回 word,否则返回 null
${varname:+word}
# 执行字符串操作,返回从 offset 开始的 $varname,直到满足指定长度
${varname:offset:length}
下面是一个例子。
$ foo=
$ echo ${foo:-"substitute value if unset"}
substitute value if unset
$ echo $foo
$
上面代码中,如果变量foo
为空,会打印出替代值。
${parameter:=word}
若 parameter 没有设置或为空,展开结果是 word 的值。另外,word 的值会赋值给 parameter。 若 parameter 不为空,展开结果是 parameter 的值。
$ foo=
$ echo ${foo:="default value if unset"}
default value if unset
$ echo $foo
default value if unset
上面代码中,变量foo
为空,就被赋值为默认值。
${parameter:?word}
若 parameter 没有设置或为空,这种展开导致脚本带有错误退出,并且 word 的内容会发送到标准错误。若 parameter 不为空, 展开结果是 parameter 的值。
$ foo=
$ echo ${foo:?"parameter is empty"}
bash: foo: parameter is empty
$ echo $?
1
上面代码中,变量foo
为空就会报错,显示指定的报错信息。
${parameter:+word}
若 parameter 没有设置或为空,展开结果为空。若 parameter 不为空, 展开结果是 word 的值会替换掉 parameter 的值;然而,parameter 的值不会改变。
$ foo=
$ echo ${foo:+"substitute value if set"}
$ foo=bar
$ echo ${foo:+"substitute value if set"}
substitute value if set
上面代码中,变量foo
不为空时,为打印指定信息,但不会改变foo
的值。
字符串的替换
# 如果 pattern 匹配字符串开头,删除非贪婪匹配的部分,返回其他
${variable#pattern}
# 如果 pattern 匹配字符串开头,删除贪婪匹配的部分,返回其他
${variable##pattern}
# 如果 pattern 匹配字符串结尾,删除非贪婪匹配部分,返回其他
${variable%pattern}
# 如果 pattern 匹配字符串结尾,删除贪婪匹配部分,返回其他
${variable%%pattern}
# 贪婪匹配 pattern 的部分被 string 替换,仅仅替换第一个匹配
${variable/pattern/string}
# 贪婪匹配 pattern 的部分被 string 替换,所有匹配都替换
${variable//pattern/string}
# 返回字符串的长度
${#varname}
# removes the shortest possible match from the left:
${VAR#pattern}
$ file=/home/tux/book/book.tar.bz2
$ echo ${file#*/}
home/tux/book/book.tar.bz2
${VAR##pattern} removes the longest possible match from the left:
$ file=/home/tux/book/book.tar.bz2
$ echo ${file##*/}
book.tar.bz2
${VAR%pattern} removes the shortest possible match from the right:
$ file=/home/tux/book/book.tar.bz2
$ echo ${file%.*}
/home/tux/book/book.tar
${VAR%%pattern} removes the longest possible match from the right:
$ file=/home/tux/book/book.tar.bz2
$ echo ${file%%.*}
/home/tux/book/book
${VAR/pattern_1/pattern_2} substitutes the content of VAR from the PATTERN_1 with PATTERN_2:
$ file=/home/tux/book/book.tar.bz2
$ echo ${file/tux/wilber}
/home/wilber/book/book.tar.bz2
返回变量名的展开
${!prefix*}
和${!prefix@}
,会返回以 prefix 开头的已有变量名,它们的执行结果相同。
$ echo ${!BASH*}
BASH BASH_ARGC BASH_ARGV BASH_COMMAND BASH_COMPLETION
BASH_COMPLETION_DIR BASH_LINENO BASH_SOURCE BASH_SUBSHELL
BASH_VERSINFO BASH_VERSION
字符串的展开
字符串长度
${#parameter}
${#parameter}
展开成由 parameter 所包含的字符串的长度。通常,parameter 是一个字符串;然而,如果 parameter 是@
或者是*
的话, 则展开结果是位置参数的个数。
$ foo="This string is long."
$ echo "'$foo' is ${#foo} characters long."
'This string is long.' is 20 characters long.
截取子字符串。
${parameter:offset}
${parameter:offset:length}
这些展开用来从 parameter 所包含的字符串中提取一部分字符。提取的字符始于 第 offset 个字符(从字符串开头算起)直到字符串的末尾,除非指定提取的长度。
$ foo="This string is long."
$ echo ${foo:5}
string is long.
$ echo ${foo:5:6}
string
若 offset 的值为负数,则认为 offset 值是从字符串的末尾开始算起,而不是从开头。注意负数前面必须有一个空格, 为防止与 ${parameter:-word} 展开形式混淆。length,若出现,则必须不能小于零。
$ foo="This string is long."
$ echo ${foo: -5}
long.
$ echo ${foo: -5:2}
lo
如果 parameter 是 @,展开结果是 length 个位置参数,从第 offset 个位置参数开始。
清除匹配的模式
${parameter#pattern}
${parameter##pattern}
这些展开会从 paramter 所包含的字符串中清除开头一部分文本,这些字符要匹配定义的 patten。pattern 是 通配符模式,就如那些用在路径名展开中的模式。这两种形式的差异之处是该 # 形式清除最短的匹配结果, 而该 ## 模式清除最长的匹配结果。
$ foo=file.txt.zip
$ echo ${foo#*.}
txt.zip
$ echo ${foo##*.}
zip
清除匹配的模式(从尾部开始)
${parameter%pattern}
${parameter%%pattern}
这些展开和上面的 # 和 ## 展开一样,除了它们清除的文本从 parameter 所包含字符串的末尾开始,而不是开头。
$ foo=file.txt.zip
$ echo ${foo%.*}
file.txt
$ echo ${foo%%.*}
file
查找和替换
${parameter/pattern/string}
${parameter//pattern/string}
${parameter/#pattern/string}
${parameter/%pattern/string}
这种形式的展开对 parameter 的内容执行查找和替换操作。如果找到了匹配通配符 pattern 的文本, 则用 string 的内容替换它。在正常形式下,只有第一个匹配项会被替换掉。在该 // 形式下,所有的匹配项都会被替换掉。 该 /# 要求匹配项出现在字符串的开头,而 /% 要求匹配项出现在字符串的末尾。/string 可能会省略掉,这样会 导致删除匹配的文本。
$ foo=JPG.JPG
$ echo ${foo/JPG/jpg}
jpg.JPG
$ echo ${foo//JPG/jpg}
jpg.jpg
$ echo ${foo/#JPG/jpg}
jpg.JPG
$ echo ${foo/%JPG/jpg}
JPG.jpg
declare
declare
命令可以用来把字符串规范成大写或小写字符。使用 declare 命令,我们能强制一个 变量总是包含所需的格式,无论如何赋值给它。
#!/bin/bash
# ul-declare: demonstrate case conversion via declare
declare -u upper
declare -l lower
if [[ $1 ]]; then
upper="$1"
lower="$1"
echo $upper
echo $lower
fi
在上面的脚本中,我们使用 declare 命令来创建两个变量,upper 和 lower。我们把第一个命令行参数的值(位置参数1)赋给 每一个变量,然后把变量值在屏幕上显示出来。
$ ul-declare aBc
ABC
abc
有四个参数展开,可以执行大小写转换操作。
${parameter,,}
把 parameter 的值全部展开成小写字母。${parameter,}
仅仅把 parameter 的第一个字符展开成小写字母。${parameter^^}
把 parameter 的值全部转换成大写字母。${parameter^}
仅仅把 parameter 的第一个字符转换成大写字母(首字母大写)。
#!/bin/bash
# ul-param - demonstrate case conversion via parameter expansion
if [[ $1 ]]; then
echo ${1,,}
echo ${1,}
echo ${1^^}
echo ${1^}
fi
下面是脚本运行结果。
$ ul-param aBc
abc
aBc
ABC
ABc
算数求值
$((expression))
这里的 expression 是一个有效的算术表达式。
(( ))
命令把结果映射成 shell 正常的退出码
$ if ((1)); then echo "true"; else echo "false"; fi
true
$ if ((0)); then echo "true"; else echo "false"; fi
false
数值的进制
- number 默认情况下,没有任何表示法的数字被看做是十进制数(以10为底)。
- 0number 在算术表达式中,以零开头的数字被认为是八进制数。
- 0xnumber 十六进制表示法
- base#number number 以 base 为底
下面是一些例子。
$ echo $((0xff))
255
$ echo $((2#11111111))
255
算术运算符
- 加
- 减
- 乘
- / 整除
- ** 乘方
- % 取模(余数)
因为 shell 算术只操作整形,所以除法运算的结果总是整数:
$ echo $(( 5 / 2 ))
2
这使得确定除法运算的余数更为重要。
$ echo $(( 5 % 2 ))
1
算术表达式可能执行赋值运算。
$ foo=
$ echo $foo
$ if (( foo = 5 ));then echo "It is true."; fi
It is true.
$ echo $foo
5
复合命令(( foo = 5 ))
完成两件事情:1)它把5赋值给变量 foo,2)它计算测试条件为真,因为 foo 的值非零。
parameter = value
简单赋值。给 parameter 赋值。parameter += value
加。等价于 parameter = parameter + value。parameter -= value
减。等价于 parameter = parameter – value。parameter *= value
乘。等价于 parameter = parameter * value。parameter /= value
整除。等价于 parameter = parameter / value。parameter %= value
取模。等价于 parameter = parameter % value。parameter++
后缀自增变量。等价于 parameter = parameter + 1 (但,要看下面的讨论)。parameter--
后缀自减变量。等价于 parameter = parameter - 1。++parameter
前缀自增变量。等价于 parameter = parameter + 1。--parameter
前缀自减变量。等价于 parameter = parameter - 1。
自增和自减运算符可能会出现在参数的前面或者后面。然而它们都是把参数值加1或减1,这两个位置有个微小的差异。 若运算符放置在参数的前面,参数值会在参数返回之前增加(或减少)。若放置在后面,则运算会在参数返回之后执行。
$ foo=1
$ echo $((foo++))
1
$ echo $foo
2
$ foo=1
$ echo $((++foo))
2
$ echo $foo
2
脚本中数值的精确计算,可以执行bc命令。
$ bc <<< "2+2"
4
位运算符
- ~ 按位取反。对一个数字所有位取反。
- << 位左移. 把一个数字的所有位向左移动。
位右移. 把一个数字的所有位向右移动。
- & 位与。对两个数字的所有位执行一个 AND 操作。
- | 位或。对两个数字的所有位执行一个 OR 操作。
- ^ 位异或。对两个数字的所有位执行一个异或操作。
注意除了按位取反运算符之外,其它所有位运算符都有相对应的赋值运算符(例如,<<=)。
下面是左移运算符的例子。
$ for ((i=0;i<8;++i)); do echo $((1<<i)); done
1
2
4
8
16
32
64
128
逻辑运算符
- <= 小于或相等
= 大于或相等
- < 小于
大于
- == 相等
- != 不相等
- && 逻辑与
- || 逻辑或
- expr1?expr2:expr3 条件(三元)运算符。若表达式 expr1 的计算结果为非零值(算术真),则 执行表达式 expr2,否则执行表达式 expr3。
三元运算符执行一个单独的逻辑测试。 它用起来类似于 if/then/else 语句。它操作三个算术表达式(字符串不会起作用),并且若第一个表达式为真(或非零), 则执行第二个表达式。否则,执行第三个表达式。
$ a=0
$ ((a<1?++a:--a))
$ echo $a
1
$ ((a<1?++a:--a))
$ echo $a
0
如果在表达式内部赋值,可以放在圆括号中,否则会报错。
$ ((a<1?(a+=1):(a-=1)))
本地变量
本地变量是只有当前脚本可以使用的变量,set
命令可以显示所有本地变量。
$ set
unset
命令用于删除变量。
x=2
echo $x
unset x
echo $x
上面代码只会输出一个2。
-v
确保删除变量定义,同名的函数会保留-f
删除函数定义
没有-f
和-v
时,如果存在该变量,则删除该变量;否则就删除同名函数。
Bash默认将未定义变量处理为空值。那么,为什么要删除一个变量,而不是将它设为空值呢?因为Bash发现引用未定义变量,会报错。set -u
命令会使得未定义变量会报错,set +u
会关闭未定义警告。
$ set -u
$ VAR1=var1
$ echo $VAR1
var1
$ unset VAR1
$ echo $VAR1
bash: VAR1: unbound variable
$ VAR1=
$ echo $VAR1
$ unset VAR1
$ echo $VAR1
bash: VAR1: unbound variable
$ unset -v VAR1
$ set +u
$ echo $VAR1
看完两件小事
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