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上一篇我们讲述了Shell的基本概念和运行方式，对Shell有了整体了解。如果说Shell是一栋大厦，那么变量便是一块块砖，是基础元素。Shell变量比可编译语言的变量更为复杂，种类更多，灵活性非常大，因此需要全面细致的把握。
Shell变量
什么是变量
变量是程序设计语言中的一个可以变化的量，当然，可以变化的是变量的值。变量在几乎所有的程序设计语言中都有定义，并且其涵义也大同小异。
从本质上讲，变量就是在程序中保存用户数据的一块内存空间，而变量名就是这块内存空间的地址。 在程序的执行过程中，保存数据的内存空间的内容可能会不断地发生变化，但是，代表内存地址的变量名却保持不变。 由于变量的值是在计算机的内存中，所以当计算机被重新启动后，变量的值将会丢失。因此，对于需要长久保存的数据，应该写入到磁盘中，避免存储在变量中。
shell变量定义
shell变量是一种用来存放数据的编程元素，它可以帮助我们简化很多工作 。shell变量的值可以是数字、字符串、文件名、命令的输出等。shell变量可以在shell脚本中使用，也可以在命令行中使用，可以被赋值、修改、删除、导出等。
shell变量赋值是使用等号（=）将变量的名称和变量的值连接起来，例如：name=Tom。注意，等号两边不能有空格，否则会出错。shell变量的赋值可以在命令行中进行，也可以在shell脚本中进行。shell变量的赋值可以覆盖之前的赋值，例如：name=Tom; name=Jerry。
shell变量使用时在变量的名称前加上美元符号$，例如：echo $name。这样就可以打印出变量的值。shell变量的使用可以在命令行中进行，也可以在shell脚本中进行。shell变量的使用可以和其他命令或字符串组合，例如：echo “My name is $name”。
shell变量分类
Shell变量可以分为以下几种类型：
- 环境变量（Environment Variable）：环境变量是在Shell启动时由操作系统设置的，它们对于所有的Shell和Shell执行的程序都是可见的。一些常见的环境变量包括PATH、HOME、USER等。
- 本地变量（Local Variable）：本地变量是由Shell程序定义的，仅在当前Shell会话中可见，对于其他的Shell和Shell执行的程序是不可见的。本地变量可以通过=符号来定义和赋值，例如myvar=“hello”。
- 位置参数变量（Positional Parameter Variable）：位置参数变量是用来存储Shell脚本的命令行参数的，它们包括
$1、$2、$3等。例如，如果我们运行一个Shell脚本并且传递了两个参数，那么这两个参数会被分别赋值给$1和$2。 - 特殊变量（Special Variable）：特殊变量是由Shell程序预定义的，用于存储一些特定的值或状态。例如，
$?用于存储上一个命令的返回值，$$用于存储当前Shell进程的PID，$IFS用于存储当前Shell的字段分隔符等。
环境变量
常见变量
在Linux Shell中，有许多预定义的环境变量。以下是一些常见的环境变量及其用途：
PATH：用于定义可执行文件的搜索路径。当我们输入一个命令时，Shell会在PATH变量指定的路径中搜索该命令的可执行文件。例如：
$ echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games
HOME：用于定义当前用户的主目录路径。该变量通常用于Shell脚本中，以便访问用户的主目录下的文件和目录。例如：
$ echo $HOME
/home/myuser
USER：用于定义当前登录用户的用户名。该变量通常用于Shell脚本中，以便获取当前脚本的执行者。例如：
$ echo $USER
myuser
PS1：用于定义Shell提示符的格式。该变量通常用于自定义Shell提示符的外观和行为。例如：
$ export PS1="[\e[32m]\u@\h:[\e[34m]\w[\e[0m]\$ "
定义一个带有颜色的Shell提示符，其中u代表用户名，h代表主机名，w代表当前工作目录。
LANG：用于定义当前系统的默认语言。该变量通常用于控制程序的本地化和国际化。例如：
$ echo $LANG
en_US.UTF-8
PWD：当前工作目录。例如：
$ echo $PWD
/home/myuser
变量引用
在Shell脚本中，我们可以使用$符号来引用环境变量。例如：
#!/bin/bash
echo "My home directory is $HOME"
echo "My username is $USER"
echo "My PATH is $PATH"
echo "The value of MYVAR is $MYVAR"
执行后输出当前用户的主目录、用户名、PATH变量和MYVAR变量的值。
变量赋值
使用export命令可以将环境变量设置为全局变量，这样它们就可以在当前Shell会话中的所有进程中使用。例如：
$ export MYVAR="hello"
定义一个名为MYVAR的环境变量，并将其值设为hello。
同时，环境变量是可以重新赋值的，我们可以使用export命令将一个本地变量赋值给一个环境变量，或者直接在当前Shell会话中使用export命令重新赋值一个已经存在的环境变量。
例如，假设我们有一个名为MYVAR的环境变量，其当前值为hello。我们可以使用以下命令将一个本地变量myvar赋值给MYVAR环境变量：
$ myvar="world"
$ export MYVAR=$myvar
把本地变量myvar的值world赋值给环境变量MYVAR，此时MYVAR的值为world。
同样地，我们也可以直接在当前Shell会话中使用export命令重新赋值一个已经存在的环境变量：
$ export MYVAR="world"
重新将MYVAR的值设置为world。
需要注意的是，一旦我们重新赋值了一个环境变量，该变量的新值将在当前Shell会话中生效，同时也会影响到当前Shell会话中的所有子进程和后续的Shell会话。因此，如果我们需要在一个Shell会话中重新赋值一个环境变量，需要谨慎考虑其可能会对系统中其他程序的运行产生的影响。
本地变量
变量定义
本地变量可以使用=符号进行定义和赋值。例如：
$ myvar="hello"
定义一个名为myvar的本地变量，并将其值设为hello。我们可以使用echo命令来输出该变量的值：
$ echo $myvar
hello
本地变量只在当前Shell会话中可见，对于其他的Shell和Shell执行的程序是不可见的。
例如，如果我们在一个Shell会话中定义了一个本地变量：
$ myvar="hello"
那么在另一个Shell会话中，该变量是不存在的：
$ echo $myvar
变量引用
在Shell脚本中，我们可以使用$符号来引用本地变量。例如：
#!/bin/bash
myvar="hello"
echo "The value of myvar is $myvar"
输出The value of myvar is hello。
变量赋值
本地变量可以被重新赋值，例如：
$ myvar="hello"
$ echo $myvar
hello
$ myvar="world"
$ echo $myvar
world
$ unset myvar
$ echo $myvar
定义一个名为myvar的本地变量，并将其值设为hello，然后将其重新赋值为world，最后使用unset命令删除该变量。
变量删除
shell变量的删除的方法是使用unset命令，例如：unset name，这样就可以删除变量的名称和变量的值。shell变量的删除可以在命令行中进行，也可以在shell脚本中进行，删除可以释放内存空间，避免变量名冲突。
unset命令语法：unset [选项] [name …]
| 选项 | 含义 |
|---|---|
| -f | 仅删除函数 |
| -v | 仅删除变量（不包括只读变量） |
| -n | 删除具有引用属性的变量名（如果该选项存在） |
如果不加选项参数，那么既可以删除变量，也可以删除函数。
需要注意的是，unset命令不能删除只读变量。
位置参数变量
变量定义
在Shell编程中，位置参数变量用于获取脚本或函数的输入参数。当我们执行一个Shell脚本或函数时，我们可以将参数传递给该脚本或函数，并在其中使用位置参数变量来获取这些参数的值。
常见位置参数变量：
$0：当前脚本或函数的名称。$1、$2、$3、…：当前脚本或函数的第一个、第二个、第三个参数，以此类推。$#：当前脚本或函数的参数个数。$*：当前脚本或函数的所有参数，作为一个字符串。$@：当前脚本或函数的所有参数，作为一个数组。
变量引用
下面是一个使用位置参数变量的示例脚本：
#!/bin/bash
echo "The name of this script is: $0"
echo "The first parameter is: $1"
echo "The second parameter is: $2"
echo "The third parameter is: $3"
echo "The total number of parameters is: $#"
echo "All the parameters are: $*"
echo "All the parameters are: $@"
当我们执行该脚本并传递三个参数时，输出将如下所示：
$ ./script.sh hello world 123
The name of this script is: ./script.sh
The first parameter is: hello
The second parameter is: world
The third parameter is: 123
The total number of parameters is: 3
All the parameters are: hello world 123
All the parameters are: hello world 123
我们可以看到，使用位置参数变量可以轻松地获取脚本或函数的输入参数，并对其进行处理和操作。位置参数变量适用于编写需要处理大量输入参数的脚本。
特殊变量
变量定义
在Shell编程中，有很多特殊变量可以用来获取各种系统信息和脚本信息，使用特殊变量能够简化代码复杂度，减少使用复杂代码来完成固定任务的情况，提升运行效率。
常见的特殊变量：
$$：当前脚本或进程的进程ID。$?：上一个命令或脚本的退出状态码。$!：上一个后台进程的进程ID。$USER：当前用户的用户名。$HOME：当前用户的主目录路径。$PATH：当前系统的执行路径。$PWD：当前工作目录路径。$SHELL：当前使用的Shell程序路径。$RANDOM：一个0到32767之间的随机数。$LINENO：当前脚本的行号。$IFS：当前脚本的字段分隔符。$PS1：Shell提示符的格式。$PS2：Shell续行提示符的格式。
变量引用
下面是一个使用特殊变量的示例脚本：
#!/bin/bash
echo "The process ID of this script is: $$"
echo "The exit status of the last command is: $?"
echo "The process ID of the last background job is: $!"
echo "The current user is: $USER"
echo "The home directory of the current user is: $HOME"
echo "The current PATH is: $PATH"
echo "The current working directory is: $PWD"
echo "The current shell is: $SHELL"
echo "A random number between 0 and 32767: $RANDOM"
echo "The current line number is: $LINENO"
echo "The current field separator is: $IFS"
当我们执行该脚本时，输出将如下所示：
The process ID of this script is: 1234
The exit status of the last command is: 0
The process ID of the last background job is:
The current user is: username
The home directory of the current user is: /home/username
The current PATH is: /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
The current working directory is: /home/username
The current shell is: /bin/bash
A random number between 0 and 32767: 2373
The current line number is: 7
The current field separator is:
通过示例可以看到，使用特殊变量可以轻松地获取各种系统信息，并在脚本中使用它们来进行处理和操作。在实际编程中，特殊变量能够有效简化代码，提高执行效率，特别是在需要获取系统信息或处理系统事件的脚本中。
总结
Shell变量分为环境变量、本地变量、位置参数变量和特殊变量，实际使用中，四者有一定的重叠性。Shell变量是用好Shell编程的基础，灵活恰当的使用变量可以简化脚本复杂度，提高脚本运行效率和可读性。
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