shell變量詳解

1 shell變量基礎
shell變量是一種很“弱”的變量，默認情況下，一個變量保存一個串，shell不關心這個串是什么含義。所以若要進行數學運算，必須使用一些命令例如let、declare、expr、雙括號等。shell變量可分為兩類：局部變量和環境變量。局部變量只在創建它們的shell中可用。而環境變量則可以在創建它們的shell及其派生出來的任意子進程中使用。有些變量是用戶創建的，其他的則是專用shell變量。變量名必須以字母或下划線字符開頭。其余的字符可以是字母、數字(0~9)或下划線字符。任何其他的字符都標志着變量名的終止。名字是大小寫敏感的。給變量賦值時，等號周圍不能有任何空白符。為了給變量賦空值，可以在等號后跟一個換行符。用set命令可以查看所有的變量，unset var命令可以清除變量var，var相當於沒有定義過。readonly var可以把var變為只讀變量，定義之后不能對var進行任何更改。對shell變量的引用方式很多，用這些方式可以方便的獲取shell變量的值，變量值的長度，變量的一個字串，變量被部分替換后的值等等。shell變量常見引用方式如下：

2 環境變量
環境變量的定義方法如下：
var=value
export var
shell在初始化的時候會在執行profile等初始化腳本，腳本中定義了一些環境變量，這些變量會在創建子進程時傳遞給子進程。
用env命令可以查看當前的環境變量。常用的系統環境變量如下：
_(下划線) 上一條命令的最后一個參數
BASH 展開為調用bash實例時使用的全路徑名
CDPATH cd命令的搜索路徑。它是以冒號分隔的目錄列表，shell通過它來搜索cd命令指定的目標目錄。例如.:~:/usr
EDITOR 內置編輯器emacs、gmacs或vi的路徑名
ENV 每一個新的bash shell(包括腳本)啟動時執行的環境文件。通常賦予這個變量的文件名是.bashrc。
EUID 展開為在shell啟動時被初始化的當前用戶的有效ID
GROUPS 當前用戶所屬的組
HISTFILE 指定保存命令行歷史的文件。默認值是~/.bash_history。如果被復位，交互式shell退出時將不保存命令行歷史
HISTSIZE 記錄在命令行歷史文件中的命令數。默認是500
HOME 主目錄。未指定目錄時，cd命令將轉向該目錄
IFS 內部字段分隔符，一般是空格符、制表符和換行符，用於由命令替換，循環結構中的表和讀取的輸入產生的詞的字段划分
LANG 用來為沒有以LC_開頭的變量明確選取的種類確定locale類
OLDPWD 前一個工作目錄
PATH 命令搜索路徑。一個由冒號分隔的目錄列表，shell用它來搜索命令，一個普通值為 /usr/gnu/bin:/usr/local/bin:/usr/ucb:/usr/bin
PPID 父進程的進程ID
PS1 主提示符串，默認值是$
PS2 次提示符串，默認值是>
PS3 與select命令一起使用的選擇提示符串，默認值是#?
PS4 當開啟追蹤時使用的調試提示符串，默認值是+。追蹤可以用set –x開啟
PWD 當前工作目錄。由cd設置
RANDOM 每次引用該變量，就產生一個隨機整數。隨機數序列可以通過給RANDOM賦值來初始化。如果RANDOM被復位，即使隨后再設置，它也將失去特定的屬性
REPLY 當沒有給read提供參數時設置
SHELL 當調用shell時，它掃描環境變量以尋找該名字。shell給PATH、PS1、PS2、MAILCHECK和IFS設置默認值。HOME和MAIL由login(1)設置
SHELLOPTS 包含一列開啟的shell選項，比如braceexpand、hashall、monitor等
UID 展開為當前用戶的用戶ID，在shell啟動時初始化
3 數值變量
shell中默認把變量值當作字符串，例如：
age=22
age=${age}+1
echo ${age}
輸出結果為22+1，而不是23，因為shell將其解釋為字符串，而不是數學運算。
可以用let命令使其進行數學運算，例如：
let age=${age}+1
也可以用declare把變量定義為整型。例如：
declare -i age=22
這里就用 -i 選項把age定義為整型的了。此后每次運算，都把age的右值識別為算術表達式或數字。
4 數組
在shell中可以使用數組，例如：
array[0]=0
array[1]=1
array[2]=2
則array就是一個數組，也可以這樣給數組初始化：
array=(0 1 2) // 元素之間以空格分隔
可以通過 ${array[$i]}來訪問array中某個元素，${array[*]} 的返回值即數組的所有元素組成的串，${#array[*]} 的返回值即數組的元素個數，${array[*]:0:2} 返回第一個和第二個元素組成的串。0表示開始的位置，2表示要返回的元素個數，開始位置可以為0-2(0減去2)之類的，表示從倒數第二個元素開始。
下面寫個稍微復雜點的例子：

#!/bin/bash
for ((i=0; i<100; i++))
do
array[$i]=$i
done
for ((i=0; i<100; i++))
do
echo ${array[$i]}
done

如果要使用二維數組甚至三維數組該怎么實現呢，那就需要用eval命令來模擬數組的功能了。
eval命令的作用是掃描命令兩次再執行，如果不使用eval，只掃描一次，然后執行。看個例子：
root@suse:~$ name=Barry
root@suse:~$ $name=hello
Barry=hello: command not found
為什么第二句給Barry變量賦值會出錯呢？從報錯信息可以發現shell並沒有識別這是個賦值語句，而是把Barry=hello當作一個命令來執行，當然會報錯。為什么不能識別這是賦值語句呢？第一次掃描時，因為掃描到$符號，所以不能把這句當作賦值語句，賦值語句的左邊總是一個變量名，而不應該是$開頭的。所以第一次掃描僅僅識別了$name變量，並做了替換，而並沒有認識到賦值語句。
如果使用eval $name=hello呢？
root@suse:~$ name=Barry
root@suse:~$ $name=hello
Barry=hello: command not found
root@suse:~$ eval $name=hello
root@suse:~$ echo $Barry
hello
可見使用了eval之后，對 $name=hello 第一次掃描替換了$name，沒有識別賦值語句，第二次掃描識別是賦值語句，然后執行。現在大約可以想到怎樣用eval實現二維數組了。
下面實現的二維數組每一行代表一個人的信息記錄，包括姓名，年齡。

for ((i=0; i<2; i++))
do
for ((j=0; j<2; j++))
do 
read man$i$j
done
done
echo "next print:"
for ((i=0; i<2; i++))
do
for ((j=0; j<2; j++))
do 
eval echo -n "\$man$i$j:"
done
printf "\n"
done

5 特殊變量
$0：當前腳本的文件名
$num：num為從1開始的數字，$1是第一個參數，$2是第二個參數，${10}是第十個參數
$#：傳入腳本的參數的個數
$*：所有的位置參數(作為單個字符串)
$@：所有的位置參數(每個都作為獨立的字符串)。
$?：當前shell進程中，上一個命令的返回值，如果上一個命令成功執行則$?的值為0，否則為其他非零值，常用做if語句條件
$$：當前shell進程的pid
$!：后台運行的最后一個進程的pid
$-：顯示shell使用的當前選項
$_：之前命令的最后一個參數