Shell 变量

以下是关于 Shell 变量 的详细讲解，涵盖定义、类型、使用方法及常见操作：

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1. Shell 变量的定义与命名规则

定义方式

• 使用 = 连接变量名和值，等号两侧不能有空格。

• 如果值包含空格或特殊字符，需要用引号（单引号或双引号）包裹。

  • 单引号里的任何字符都会原样输出，单引号字符串中的变量是无效的
  • 双引号里可以有变量、可以有转义字符

  # 正确示例
  my_var=Hello World'
  path="/usr/local/bin"
  my_path="/path with space"
  
  # 错误示例
  my var="Hello World"  # 等号两侧不能有空格
  

命名规则

1. 字符限制：只能由字母（a-z, A-Z）、数字（0-9）和下划线（_）组成。

2. 首字符限制：必须以字母或下划线开头，不能以数字开头。

3. 大小写敏感：VAR 和 var 是两个不同的变量。

4. 描述性：建议使用有意义的名称（如 count 表示计数，file_path 表示文件路径）。

   1Invalid="Valid"
   

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2. 变量的引用

基本引用

• 使用 $变量名 或 ${变量名} 引用变量值：

  name="Alice"
  echo "Hello, $name"         # 输出: Hello, Alice
  echo "Hello, ${name}!"      # 输出: Hello, Alice!
  

复杂场景

• 避免歧义：当变量名后紧跟其他字符时，用 ${} 明确边界：

  count=5
  echo "Count is $count6"     # 输出: Count is 6 (可能被解析为 $count6)
  echo "Count is ${count}6"   # 输出: Count is 56
  

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3. 特殊变量

Shell 提供了一些预定义变量，用于脚本参数传递和状态管理：

变量	作用
$0	脚本名称（包括路径）
$n	第 n 个参数（n 为 1~9，超过 9 用 ${10} 等）
$#	传递给脚本的参数总个数
$*	所有参数作为一个字符串（"$*" 会合并为单个字符串）
$@	所有参数作为独立字符串（"$@" 保留每个参数的独立性）
$?	上一条命令的退出状态码（0 表示成功，非 0 表示失败）
$$	当前 Shell 脚本的进程 PID
$!	上一个后台进程的 PID
$_	上一条命令的最后一个参数

示例：

#!/bin/bash
echo "脚本名称: $0"
echo "第一个参数: $1"
echo "参数总数: $#"
echo "所有参数: $@"

运行命令：

./script.sh arg1 arg2

输出：

脚本名称: ./script.sh
第一个参数: arg1
参数总数: 2
所有参数: arg1 arg2

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4. 环境变量 vs 本地变量

本地变量

• 仅在当前 Shell 会话中有效，退出后失效。

• 定义：var="value"

• 示例：

  name="Alice"
  echo $name  # 输出: Alice
  exit
  echo $name  # 输出为空（退出后变量失效）
  

环境变量

• 对当前 Shell 及其子进程可见。

• 定义：export var="value"

• 示例：

  export PATH="$PATH:/custom/path"
  

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5. 变量操作

字符串操作

• 字符串替换：

  • Shell 提供了内置的变量替换语法

    无需调用外部命令，性能较高

    ${variable/pattern/replacement}
    

    替换第一个匹配项

    str="hello world"
    echo ${str/hello/hi}  # 输出: hi world
    

    替换所有匹配项

    str="apple banana apple"
    echo ${str//apple/orange}  # 输出: orange banana orange
    

    替换特殊字符（如 /）

    path="c:/windows/boot.ini"
    echo ${path//\//\\}  # 输出: c:\windows\boot.ini
    

  • sed命令：

    是一个流编辑器，适合处理文件或字符串的复杂替换操作

    sed 's/pattern/replacement/' input
    

    替换第一个匹配项

    echo "hello world" | sed 's/hello/hi/'  # 输出: hi world
    

    全局替换（所有匹配项）

    echo "apple banana apple" | sed 's/apple/orange/g'  # 输出: orange banana orange
    

    替换文件内容

    sed -i 's/old/new/g' filename.txt  # 直接修改文件内容
    

    正则表达式替换

    echo "2025-06-21" | sed 's/-/./g'  # 输出: 2025.06.21
    

  • awk命令：

    是一种文本处理工具，适合按字段处理字符串替换

    awk '{gsub(/pattern/, "replacement"); print}' input
    

    全局替换

    echo "apple banana apple" | awk '{gsub(/apple/, "orange"); print}'  # 输出: orange banana orange
    

    按字段替换

    echo "www.baidu.com" | awk -F. '{ $1 = "new"; OFS="."; print }'  # 输出: new.baidu.com
    

  • perl 命令：

    提供了强大的正则表达式替换功能，适合复杂场景

    perl -pe 's/pattern/replacement/' input
    

    示例

    echo "2025-06-21" | perl -pe 's/-/./g'  # 输出: 2025.06.21
    

  • tr：

    用于字符级别的替换、删除或压缩，适合处理单字符替换

    tr 'SET1' 'SET2' < input
    

    字符替换

    echo "hello" | tr 'aeiou' 'AEIOU'  # 输出: hEllO
    

    删除字符

    echo "hello 123" | tr -d '0-9'  # 输出: hello 
    

    压缩重复字符

    echo "aaabbbccc" | tr -s 'a'  # 输出: abbbccc
    

• 字符串截取：

  • 从指定位置截取

    ${string:start:length}
    

    • string：目标字符串。
    • start：起始位置（从左往右数时，从 0 开始；从右往右数时，从 -1 开始）。
    • length：截取长度（可省略，省略时截取到字符串末尾）。

  • 按指定字符截取

    截取右边字符（从匹配字符后开始截取）：

    ${string#*chars}   # 匹配第一个 chars
    ${string##*chars}  # 匹配最后一个 chars
    

    截取左边字符（从右往左）：

    ${string%chars*}   # 匹配从右往左第一个 chars
    ${string%%chars*}  # 匹配从右往左最后一个 chars
    

    示例：

    url="https://blog.youkuaiyun.com/qq_41964263"
    
    # 从第一个 ":" 后截取
    echo ${url#*:}       # 输出 "//blog.youkuaiyun.com/qq_41964263"
    
    # 从最后一个 "/" 后截取
    echo ${url##*/}      # 输出 "qq_41964263"
    
    # 从从右往左第一个 "/" 前截取
    echo ${url%/*}       # 输出 "https://blog.youkuaiyun.com"
    
    # 从从右往左最后一个 "." 前截取
    echo ${url%%/*}      # 输出 "https:"
    

    💥*是通配符的一种，表示任意字符串，如果不需要模糊匹配 chars 左边/右边的字符，那么也可以不写通配符*

    url="https://blog.youkuaiyun.com/qq_41964263"
    echo ${url#https:}       # 输出 "//blog.youkuaiyun.com/qq_41964263"
    

• 获取字符串长度

  • 使用 ${#string}（推荐）

    这是 Bash 内置的语法，直接通过变量名获取字符串长度，高效且简洁。

    str="Hello World"
    length=${#str}
    echo "字符串长度为: $length"
    

默认值与条件赋值

• 默认值：如果变量未设置或为空，提供默认值：

  user=${USER:-default_user}
  echo $user  # 如果 USER 未设置，输出 default_user
  

• 条件赋值：如果变量未设置，报错并退出：

  file=${1?"No file specified"}
  echo $file  # 如果未传参数，脚本终止并提示错误
  

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6. 只读变量与取消变量

只读变量

• 使用 readonly 声明只读变量，不可修改或删除：

  readonly PI=3.14
  PI=3.1415  # 报错: cannot overwrite: readonly variable
  

取消变量

• 使用 unset 删除变量：

  unset var_name
  echo $var_name  # 输出为空
  

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7. 变量作用域

• 局部变量：仅在当前 Shell 脚本中有效。
• 环境变量：通过 export 导出后，对子进程可见。
• 父子 Shell 的继承：
  • 子 Shell 可以继承父 Shell 的环境变量。
  • 在子 Shell 中定义的变量，父 Shell 不可见。

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8. 实际应用场景

处理脚本参数

#!/bin/bash
echo "欢迎 $1 到 $2！"

运行命令：

./welcome.sh Alice 优快云

输出：

欢迎 Alice 到 优快云！

动态文件路径

dir="/home/user"
file="data.txt"
full_path="${dir}/${file}"
cat $full_path

日志记录

log_file="/var/log/my_script.log"
echo "[$(date)] Script started" >> $log_file

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总结

• Shell 变量是脚本编程的核心，灵活使用变量可以简化复杂操作。
• 注意变量作用域（本地 vs 环境变量）和引用方式（$var vs ${var}）。
• 利用特殊变量（$#, $@, $?）处理脚本参数和状态码。
• 字符串操作（替换、截取）和条件赋值能提升脚本的健壮性。

👍 时间不会回头，人生没有重来
😊 希望对你有帮助！