理解Shell脚本中的变量作用域

笔者在阅读项目编译框架的时候，对shell脚本的变量范围比较疑惑。为什么在一个shell函数中定义的变量，在主逻辑的下一个函数中也能被看到？难道shell脚本中就不存在局部变量吗？带着这个疑问，笔者查阅了其他博客，并且做了一些实验来验证和理解。

在Shell脚本编程中，理解变量的作用域对于编写健壮且易维护的脚本至关重要。Shell脚本中的变量可以具有不同的作用域，决定了它们可以被访问和修改的范围。让我们深入了解Shell脚本中变量的各种作用域：

1. 全局变量

全局变量可以在脚本的任何位置访问，包括函数和子shell。它们在任何函数外部声明，可以被脚本的任何部分访问和修改。

示例1：

#!/bin/bash

GLOBAL_VAR="这是一个全局变量"

function my_function {
    echo "在函数内部: $GLOBAL_VAR"
}

my_function
echo "在函数外部: $GLOBAL_VAR"

输出：

在函数内部: 这是一个全局变量
在函数外部: 这是一个全局变量

在这个例子中，GLOBAL_VAR 在任何函数外部声明，因此在 my_function 函数内外都可以访问。

实例2：

  1 #!/bin/bash
  2
  3
  4 function my_function {
  5     GLOBAL_VAR="这是一个全局变量"
  6     echo "在函数内部: $GLOBAL_VAR"
  7 }
  8
  9 my_function
 10 echo "在函数外部: $GLOBAL_VAR"

输出：

在函数内部: 这是一个全局变量
在函数外部: 这是一个全局变量

在这个例子中，虽然GLOBAL_VAR 在my_function 内部声明，但仍然是全局变量，对其他函数是可见的。这是关键，这里的GLOBAL_VAR不是局部变量！

2. 局部变量

局部变量在函数内部声明，只能在该函数的范围内访问。它们对于主脚本或其他函数是不可见的。

示例：

#!/bin/bash

function my_function {
    local LOCAL_VAR="这是一个局部变量"
    echo "在函数内部: $LOCAL_VAR"
}

my_function
echo "在函数外部: $LOCAL_VAR"

输出：

在函数内部: 这是一个局部变量
在函数外部:

在这个例子中，LOCAL_VAR 被声明为 my_function 函数的局部变量。它在该函数外部不可见，如空输出所示。

3. 环境变量

环境变量对于由shell启动的所有进程都是可见的。它们通常用于配置设置，并由子进程继承。

示例：

#!/bin/bash

# Set an environment variable
export MESSAGE="Hello from script1.sh"

# Call script2.sh
./script2.sh

#!/bin/bash

# Print the environment variable
echo "Message from script2.sh: $MESSAGE"

执行./script1.sh
输出：

Message from script2.sh: Hello from script1.sh

在这个例子中，script2.sh被script1.sh执行，所以script2.sh相对于script1.sh是子线程。通过export关键字，主线程声明的变量对子线程是可见的。

4. 只读变量

只读变量是一旦设置就无法更改其值的变量。它们可以是全局的或局部的。

示例：

#!/bin/bash

readonly READONLY_VAR="这是一个只读变量"

READONLY_VAR="尝试更改值"
echo "只读变量的值: $READONLY_VAR"

输出：

script.sh: line 5: READONLY_VAR: 只读变量
只读变量的值: 这是一个只读变量

在这个例子中，尝试更改 READONLY_VAR 的值会导致错误，因为它已被声明为只读。

理解Shell脚本中的变量作用域对于编写清晰、易于维护和无bug的脚本至关重要。通过使用适当的作用域，您可以确保脚本行为的可预测性和效率。