001. 变量、环境变量

1、在终端中显示输出

shell脚本通常以shebang起始：#！/bin/bash/

• shebang是一个文本行，其中#!位于解释器路径之前。
• /bin/bash是Bash的解释器命令路径。
• bash将以#符号开头的行视为注释。脚本中只有第一行可以使用shebang来定义解释该脚本所使用的解释器。

脚本的执行方式有两种：

• 第一种，将脚本名作为命令行参数：bash myScript.sh如果将脚本作为bash的命令行参数来运行，那么就用不着使用shebang了。
• 第二种，授予脚本执行权限，将其变为可执行文件。可以利用shebang来实现脚本的独立运行。可执行脚本使用shebang之后的解释器路径来解释脚本。

# 赋予脚本可执行权限
chmod 755 myScript.sh
chmod a+x myScript.sh
 
# 执行脚本
./myScript.sh			 				# ./表示当前目录
/home/path/myScript.sh    # 使用脚本的完整路径
 
# 内核会读取脚本的首行并注意到shebang为#!/bin/bash。它会识别出/bin/bash并执行该脚本：
 /bin/bash myScript.sh

当启动一个交互式shell时，它会执行一组命令来初始化提示文本、颜色等设置。这组命令来自用户主目录中的脚本文件~/.bashrc（对于登录shell则是~/.bash_profile）。Bash shell还维护了一个历史记录文件~/.bash_history，用于保存用户运行过的命令。

注意：登录shell是登录主机后创建的那个shell。但登录图形化环境（比如GNOME、KDE等）后所创建的终端会话并不是登录shell。使用GNOME或KDE这类显示管理器登录后并不会读取.profile或.bash_profile（绝大部分情况下不会），而使用ssh登录远程系统时则会读取.profile。shell使用分号或换行符来分隔单个命令或命令序列。

a. echo 命令

• 描述：echo是用于终端打印的最基本命令。默认情况下，echo在每次调用后会添加一个换行符。
• 语法：echo [选项] "内容"

• • -e 包含转义序列的字符串
  • -n 禁止在文本的尾部追加一个换行符

echo Welcome to bash
echo 'Welcome to bash'
echo "Weclome to bash"
 
# 如果不使用引号，我们无法在echo中使用分号，因为分号在Bash shell中用作命令间的分隔符：
echo hello;echo xixi
hello
xixi

• 这些方法看起来相似，但各有特定的用途及副作用。双引号允许shell解释字符串中出现的特殊字符。单引号不会对其做任何解释。

转义字符：

默认情况下，echo会在输出文本的尾部追加一个换行符。可以使用选项-n来禁止这种行为。echo同样接受双包含转义序列的双引号字符串作为参数。在使用转义序列时，需要使用echo -e "包含转义序列的字符串"这种形式。

echo -e "1\t2\t3"				# 输出：1	2	3 而不是 1\t2\t3
echo -n haha						# 输出时文本尾部没有换行

打印彩色输出：

脚本可以使用转义序列在终端中生成彩色文本：

• 文本颜色是由对应的色彩码来描述的。其中包括：重置=0，黑色=30，红色=31，绿色=32，黄色=33，蓝色=34，洋红=35，青色=36，白色=37。
• 对于彩色背景，经常使用的颜色码是：重置=0，黑色=40，红色=41，绿色=42，黄色=43，蓝色=44，洋红=45，青色=46，白色=47。

# 打印彩色文本
echo -e "\e[1;31m This is red text \e[0m"		# 以红色字体打印 This is red text
 
# 设置彩色背景
echo -e "\e[1;42m Green Background \e[0m"		# 将 Green Bachground 的文本背景设置为绿色

• 其中\e[1;31m是一个转义字符串，可以将颜色设为红色，\e[0m将颜色重新置回。
• 这些例子中包含了一些转义序列。可以使用man console_codes来查看相关文档。

b. prinf 命令

printf命令接受引用文本或由空格分隔的参数。默认情况下，printf并不会自动添加换行符，需手动指定。

可以在printf中使用格式化字符串来指定字符串的宽度、左右对齐方式等。

• 描述：用于终端打印
• 语法：printf "内容"

#!/bin/bash
 
printf "%-5s %-10s %-4s\n" No Name Mark
printf "%-5s %-10s %-4.2f\n" 1 Sarath 80.3456
printf "%-5s %-10s %-4.2f\n" 2 James 90.9989
printf "%-5s %-10s %-4.2f\n" 3 Jeff 77.564

• %s、%c、%d和%f都是格式替换符（format substitution character），它们定义了该如何打印后续参数。

• • %-5s指明了一个格式为左对齐且宽度为5的字符串替换（-表示左对齐）。如果不指明-，字符串就采用右对齐形式。
  • 宽度指定了保留给某个字符串的字符数量。对Name而言，其保留宽度是10。因此，任何Name字段的内容都会被显示在10字符宽的保留区域内，如果内容不足10个字符，余下的则以空格填充。

• 对于%f，可以使用其他参数对小数部分进行舍入（round off）。对于Mark字段，我们将其格式化为%-4.2f，其中.2指定保留两位小数。注意，在每行的格式字符串后都有一个换行符（\n）。

2、使用变量和环境变量

所有的编程语言都利用变量来存放数据，以备随后使用或修改。和编译型语言不同，大多数脚本语言不要求在创建变量之前声明其类型。用到什么类型就是什么类型。在变量名前面加上一个美元符号就可以访问到变量的值。shell定义了一些变量，用于保存用到的配置信息，比如可用的打印机、搜索路径等。这些变量叫作环境变量。

变量名由一系列字母、数字和下划线组成，其中不包含空白字符。常用的惯例是在脚本中使用大写字母命名环境变量，使用驼峰命名法或小写字母命名其他变量。

a. env | printenv 命令

• 描述：查看当前shell中所定义的全部环境变量。
• 语法：env | printenv

b. pgrep 命令

• 描述：查看相关进程的进程ID
• 语法：pgrep 进程名称

# 假设有一个叫作gedit的应用程序正在运行。我们可以使用pgrep命令获得gedit的进程ID：
pgrep gedit
 
# 假设查到的 gedit 的进程ID为 12501，那么可以通过如下命令查看与该进程相关的环境变量：
cat /proc/12501/environ
 
# 要想生成一份易读的报表，可以将cat命令的输出通过管道传给tr，将其中的\0替换成\n：
cat /proc/12501/environ  | tr '\0' '\n'

• 特殊文件/proc/PID/environ是一个包含环境变量以及对应变量值的列表。每一个变量以name=value的形式来描述，彼此之间由null字符（\0）分隔。

c. 变量赋值

使用等号操作符为变量赋值：varName=value

• 如果value不包含任何空白字符（例如空格），那么就不需要将其放入引号中，否则必须使用单引号或双引号。
• 注意：var = value不同于 var=value。把var=value写成var = value是一个常见的错误。两边没有空格的等号是赋值操作符，加上空格的等号表示的是等量关系测试。

在变量名之前加上美元符号（$）就可以访问变量的内容。可以在printf、echo或其他命令的双引号中引用变量值：

#!/bin/bash
 
fruit=apple
count=5
echo "We have $count ${fruit}(s)"

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d. 环境变量

环境变量是从父进程中继承而来的变量。例如环境变量HTTP_PROXY，它定义了Internet连接应该使用哪个代理服务器。该环境变量通常被设置成：

HTTP_PROXY=192.168.1.23:3128
export HTTP_PROX

• export命令声明了将由子进程所继承的一个或多个变量。
• 这些变量被导出后，当前shell脚本所执行的任何应用程序都会获得这个变量。shell创建并用到了很多标准环境变量，我们也可以导出自己的环境变量。

PATH变量列出了一系列可供shell搜索特定应用程序的目录：

echo $PATH
	-> /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin

• 各目录路径之间以：分隔。$PATH通常定义在/etc/environment、/etc/profile或~/.bashrc中。

cat /etc/profile

如果需要在PATH中添加一条新路径，可以使用如下命令：

export PATH="$PATH:/home/user/bin"		# 在环境变量中添加新的路径
echo $PATH
 -> /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin:/home/usr/bin

另外还有一些众所周知的环境变量：HOME、PWD、USER、UID、SHELL等。

注意：使用单引号时，变量不会被扩展，仍依照原样显示。使用双引号会显示出该变量的值

echo '$PATH'
	-> $PATH
  
echo "$PATH"
	-> /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin:/home/usr/bin: No such file or directory

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e. 获取变量值的长度

$ var=12345678901234567890
$ echo ${#var}
20

f. 识别当前使用的Shell

echo $SHELL
echo $0

3、使用函数添加环境变量

环境变量通常保存了可用于搜索可执行文件、库文件等的路径列表，如$PATH。

PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin

这意味着只要shell执行应用程序（二进制文件或脚本）时，它就会首先查找/usr/local/sbin，然后查找usr/local/bin 依次查找。

使用源代码构建并安装程序时，通常需要为新的可执行文件和库文件添加特定的路径。假设我们要将myapp安装到/opt/myapp，它的二进制文件在/opt/myapp/bin目录中，库文件在/opt/myapp /lib目录中。

将新路径添加到环境变量起始部分：

export PATH=/opt/myapp/bin:$PATH

使用函数添加环境变量：（案例没做出来）

我们可以在.bashrc文件中定义如下函数，简化路径添加操作：

prepend() { [ -d "$2" ] && eval $1=\"$2':'\$$1\" && export $1; }

该函数用法如下：

prepend PATH /opt/myapp/bin

• 函数prepend()首先确认该函数第二个参数所指定的目录是否存在。
• 如果存在，eval表达式将第一个参数所指定的变量值设置成第二个参数的值加上:（路径分隔符），随后再跟上第一个参数的原始值。

在进行添加时，如果变量为空，则会在末尾留下一个:。要解决这个问题，可以对该函数再做一些修改：

prepend() { [ -d "$2" ] && eval $1=\"$2\$\{$1:+':'\$$1\}\" && export $1 ; }

• 在这个函数中，我们引入了一种shell参数扩展的形式：${parameter:+expression}
• 如果parameter有值且不为空，则使用expression的值。
• 通过这次修改，在向环境变量中添加新路径时，当且仅当旧值存在，才会增加：。

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