Linux基础之bash脚本编程初级-变量与算术运算

什么是变量？

变量最初来源于数学，指的是非固定的值可变化的数通常用拉丁字母表示。在计算机中变量它依旧指的是可变化的数，只不过表现形式有些变化。它指的是变量名+所指向的内存空间。

以下实验环境均在CentOS7.2进行

变量的特点

变量分强类型变量，与弱类型变量

强类型变量：变量需事先声明且需提前定义其变量存储格式
弱类型变量：不需事先声明，不需定义变量存储格式。
bash把所有变量统统视作字符型；bash中的变量无需事先声明，相当于，把声明和赋值过程同时实现。

变量名的命名规范：
变量名只能包含数字，字母和下划线，而且不能以数字开头。
其命名要求见名知义，命名机制遵循某种法则（驼峰法则）；不能使用程序的保留字：if,else,then,while,for...

bash的变量类型及其使用格式

本地变量，环境变量，局部变量，位置参数变量，特殊变量
变量引用格式：$VAR、${VAR}
………………………………………………………………………………………………………………………
本地变量：作用域仅为当前shell进程

变量赋值：name=‘value’

value有如下引用类型

1、直接字符串引用，格式：name="CHARS"

[root@centos7 ~]# name1=abc
[root@centos7 ~]# echo $name1
abc

2、变量引用，格式：name=“$VAR”

[root@centos7 ~]# name2=$SHELL
[root@centos7 ~]# echo $name2
/bin/bash

3、命令引用，格式：name=`COMMAND` | name=$(COMMAND)

[root@centos7 ~]# name3=`date`
[root@centos7 ~]# echo $name3
2016年 08月 14日 星期日 11:16:55 CST
[root@centos7 ~]# name3=$(date)
[root@centos7 ~]# echo $name3
2016年 08月 14日 星期日 11:17:11 CST

“”：弱引用，其中的变量引用会被替换为变量值；

[root@centos7 ~]# name4="$name1"
[root@centos7 ~]# echo $name4
abc

‘’：强引用，其中的变量引用不会被替换为变量值，而保持原字符串；

[root@centos7 ~]# name5='$name1'
[root@centos7 ~]# echo $name5
$name1

命令set用于显示已定义的所有变量

撤销已定义的变量，格式：unset 变量名

[root@centos7 ~]# echo $name5
$name1
[root@centos7 ~]# unset name5
[root@centos7 ~]# echo $name5
[root@centos7 ~]#

注：在刚接触bash变量时特别容易搞错的就是变量的使用格式，有时候该命令引用却忘记加``或$()，还有就是强引用与弱引用的使用时机。

下面以例子说明本地变量的作用范围，使用命令bash进入子shell

[root@centos7 ~]# bash
[root@centos7 ~]# echo $name1

[root@centos7 ~]# exit
exit
[root@centos7 ~]# echo $name1
abc

由实验可知，作用域仅为当前shell进程。当然上面实验做的不够完善，因为并没有演示在符父shell中其变量是否有效，大家可以在下面补充实验去验证。

………………………………………………………………………………………………………………………
环境变量：作用域为当前shell进程及子进程
变量赋值：
有四种赋值格式：
1、export name=value
2、name=value
export name
3、declare -x name=value
4、name=value
declare -x name

注：bash内嵌了许多环境变量（通常全为大写字符），用于定义bash的工作环境

查看/显示环境变量 命令
export

[root@centos7 ~]# export | head -5
declare -x HISTCONTROL="ignoredups"
declare -x HISTSIZE="1000"
declare -x HOME="/root"
declare -x HOSTNAME="centos7"
declare -x LANG="zh_CN.UTF-8"

declare -x

[root@centos7 ~]# export | head -5
declare -x HISTCONTROL="ignoredups"
declare -x HISTSIZE="1000"
declare -x HOME="/root"
declare -x HOSTNAME="centos7"
declare -x LANG="zh_CN.UTF-8"

printenv

[root@centos7 ~]# printenv | head -5
XDG_SESSION_ID=8
HOSTNAME=centos7
SELINUX_ROLE_REQUESTED=
TERM=linux
SHELL=/bin/bash

env

[root@centos7 ~]# printenv | head -5
XDG_SESSION_ID=8
HOSTNAME=centos7
SELINUX_ROLE_REQUESTED=
TERM=linux
SHELL=/bin/bash

上面四个命令虽然显示顺序略有不同但是所包含的内容都是一样的

[root@centos7 ~]# env | wc -l
24
[root@centos7 ~]# printenv | wc -l
24
[root@centos7 ~]# export | wc -l
24
[root@centos7 ~]# declare -x | wc -l
24

撤销环境变量

格式：unset VAR

下面通过例子验证环境变量的作用范围

[root@centos7 ~]# export name6=$name2
[root@centos7 ~]# echo $name6
/bin/bash
[root@centos7 ~]# bash
[root@centos7 ~]# echo $name6
/bin/bash

………………………………………………………………………………………………………………………
局部变量：作用域仅为某代码片段（通常用在函数）
因为函数还没学到，这里不举例子
………………………………………………………………………………………………………………………
位置变量：当执行脚本的shell进程传递的参数
$1,$2,...$(10)...:对应调用第1，第2...第10个参数
………………………………………………………………………………………………………………………
特殊变量：shell内置的特殊功用的变量
$#:传递给脚本参数的个数
$*:传递给脚本的所有参数；各参数读成多个独立字符串
$@:传递给脚本的所有参数；各参数读成一个完整的字符串形式
$?:程序执行状态返回值，0表示正确，1-255表示失败
$0:表示命令本身
下面以一个简单的脚本来给出位置变量与特殊变量的应用

[root@centos7 test]# cat var1.sh
#!/bin/bash
#
echo "$1"
echo "$2"
echo "$#"
echo "$@"
echo "$*"

上面特殊变量及位置变量均需要结合脚本才能使用。$@,$*二者虽然有区别不过在初学时可以不必在意，当学到一定阶段接触了一定的脚本后自然也就会区分二者的不同了。

算术运算

在未学习bash中的算术运算之前如果要计算从1+...+10需要使用管道将其送入bc计算器来解决，
echo {1..10} | tr ' ' '+'| bc很麻烦。而使用bash中的算术运算则可以简化代码。

bash中的算术运算格式：有很多种，本文只介绍常用的4种

1）let VAR=算术运算表达式

[root@centos7 test]# let sum1=1+10
[root@centos7 test]# echo $sum1
11

2）VAR=$[算术表达式]

[root@centos7 test]# sum2=$[2+2]
[root@centos7 test]# echo $sum2
4

3）VAR=$((算术表达式))

[root@centos7 test]# sum3=$((5+5))
[root@centos7 test]# echo $sum3
10

4）VAR=$(expr $ARG $OP $ARG2)

[root@centos6 ~]# sum4=$(expr 2+8)
[root@centos6 ~]# echo $sum4
2+8
[root@centos6 ~]# sum4=$(expr 2 + 8 )
[root@centos6 ~]# echo $sum4
10

这种是调用expr命令计算后面运算表达式，它要求数值与运算符之间有空格，没有空格则不进行计算，保持运算表达式原本模样赋值给变量。

注：它与上述三种不同之处还有如果有乘法运算，乘法符号*在第四种里面需要加\进行转义。
以下为四种算术运算在乘法中的表现

[root@centos6 ~]# sum4=$(expr 2 * 8 )
expr: 语法错误
[root@centos6 ~]# sum4=$(expr 2 \* 8 )
[root@centos6 ~]# echo $sum4
16
[root@centos6 ~]# let sum1=6*6
[root@centos6 ~]# echo $sum1
36
[root@centos6 ~]# sum2=$[2*3]
[root@centos6 ~]# echo $sum2
6
[root@centos6 ~]# sum3=$((3*4))
[root@centos6 ~]# echo $sum3
12

第四种需要转义，其他三种不需要。