Shell 变量全解析：从基础到高级技巧
Shell 变量全解析：从基础到高级技巧
1. 什么是 Shell 变量？
1.1 变量的基本概念
想象一下变量就像是一个贴了标签的储物柜——你给储物柜一个名字（变量名），然后在里面存放东西（值）。之后只需要提到名字，就能取出里面的内容。
变量名规则：只能包含字母、数字或下划线，且不能以数字开头。
bash
# 定义变量：变量名="值"（等号两边不能有空格）
[azurewhisky@shell ~]$ username="azurewhisky"# 使用变量：加上$前缀
[azurewhisky@shell ~]$ echo $username
azurewhisky
💡 提示：当值包含空格时，务必使用双引号括起来，否则会出错！
1.2 Shell 变量的特点
- 弱类型：默认不区分整数、字符串等类型，一切皆字符串
- 作用域：分为全局变量（整个Shell环境）和局部变量（仅当前脚本/函数）
- 分类：普通变量（用户自定义）和环境变量（系统预定义+用户自定义）
2. 环境变量详解
2.1 什么是环境变量？
环境变量就像是Shell环境的全局设置，决定了Shell的行为方式。它们的特点是：
- 通常使用大写字母命名
- 可用于所有子进程（包括脚本、应用程序等）
- 使用
export命令导出为环境变量
2.2 常见环境变量一览
bash
# 查看所有环境变量
[azurewhisky@shell ~]$ env# 一些重要的环境变量：
HOME # 当前用户的家目录
PATH # 命令搜索路径
USER # 当前用户名
PWD # 当前工作目录
LANG # 系统语言设置
PS1 # 命令行提示符格式
2.3 设置环境变量
bash
# 三种设置环境变量的方法
[azurewhisky@shell ~]$ export NAME="azurewhisky"
[azurewhisky@shell ~]$ declare -x NAME="azurewhisky"
[azurewhisky@shell ~]$ NAME="azurewhisky"; export NAME
2.4 让环境变量永久生效
想要环境变量每次登录都有效？把它们添加到配置文件中：
- 用户级：
~/.bashrc（推荐）、~/.bash_profile - 系统级：
/etc/bashrc、/etc/profile、/etc/profile.d/目录
💡 小技巧：在
/etc/profile.d/中放置脚本文件，无需执行权限即可在登录时自动加载！
2.5 登录提示信息设置
bash
# 方法1：编辑/etc/motd文件（登录后显示）
[azurewhisky@shell ~]$ sudo vim /etc/motd
Welcome to azurewhisky's Linux training!# 方法2：在/etc/profile.d/创建脚本
[azurewhisky@shell ~]$ sudo vim /etc/profile.d/welcome.sh
echo "Have a great day!"
3. 普通变量实战
3.1 定义变量的三种方式
bash
# 1. 直接赋值（适合简单字符串）
[azurewhisky@shell ~]$ a=192.168.1.2# 2. 单引号（原样输出，不解析特殊字符）
[azurewhisky@shell ~]$ b='192.168.1.2-$a' # 输出：192.168.1.2-$a# 3. 双引号（解析变量和特殊字符）
[azurewhisky@shell ~]$ c="192.168.1.2-$a" # 输出：192.168.1.2-192.168.1.2
3.2 获取命令执行结果
bash
# 方法1：反引号（不推荐，易混淆）
[azurewhisky@shell ~]$ CMD1=`ls`# 方法2：$()（推荐使用）
[azurewhisky@shell ~]$ CMD2=$(date +%A)
[azurewhisky@shell ~]$ echo "Today is $CMD2."
Today is Friday.
3.3 变量命名规范
bash
# 驼峰式（首单词小写）
azurewhiskyAge=18
azurewhiskySex="man"# 下划线分隔
azurewhisky_age=18# 全大写（常用于环境变量）
azurewhisky_AGE=18
4. Shell 特殊变量
4.1 位置参数变量
这些变量让你可以获取脚本的参数信息：
bash
#!/bin/bash
# showargs.sh 脚本内容
echo "脚本名: $0"
echo "第一个参数: $1"
echo "第二个参数: $2"
echo "参数总数: $#"
echo "所有参数: $*"
echo "所有参数(保留空格): $@"# 运行结果
[azurewhisky@shell ~]$ bash showargs.sh hello world
脚本名: showargs.sh
第一个参数: hello
第二个参数: world
参数总数: 2
所有参数: hello world
所有参数(保留空格): hello world
4.2 特殊状态变量
bash
# $?：上一条命令的退出状态（0=成功，非0=失败）
[azurewhisky@shell ~]$ ls /nonexistent
ls: 无法访问'/nonexistent': 没有那个文件或目录
[azurewhisky@shell ~]$ echo $?
2# $$：当前Shell的进程ID
[azurewhisky@shell ~]$ echo $$
1234# $_：上一个命令的最后一个参数
[azurewhisky@shell ~]$ ls /etc/hosts /etc/passwd
[azurewhisky@shell ~]$ cat $_
# 显示/etc/passwd的内容
5. Shell 内置命令技巧
5.1 echo 输出控制
bash
# -n：不换行输出
[azurewhisky@shell ~]$ echo -n "Hello "; echo "World"
Hello World# -e：解析转义字符
[azurewhisky@shell ~]$ echo -e "Line1\nLine2"
Line1
Line2# 特殊转义符
\b # 退格（删除前一个字符）
\t # 制表符
\n # 换行
5.2 read 读取输入
bash
#!/bin/bash
# read.sh 脚本内容
read -p "请输入你的名字: " name
echo "你好, $name!"# 密码输入（不显示内容）
read -s -p "请输入密码: " password
echo "密码已接收!"
5.3 exec 命令执行
bash
# exec执行命令后替代当前Shell
[azurewhisky@shell ~]$ exec sleep 5
# 5秒后会自动退出当前Shell# 从文件读取输入
exec < /tmp/input.txt
while read line; doecho "读取: $line"
done
5.4 shift 参数处理
bash
#!/bin/bash
# 处理带选项的参数
if [ "$1" = "-c" ]; thenshift # 移除-c选项
fi
command="$1"
echo "执行命令: $command"# 运行结果
[azurewhisky@shell ~]$ bash script.sh -c date
执行命令: date
6. 变量高级操作
6.1 变量子串操作
bash
[azurewhisky@shell ~]$ str="abc123abc123"# 字符串长度
[azurewhisky@shell ~]$ echo ${#str}
12# 子串提取
[azurewhisky@shell ~]$ echo ${str:3} # 从位置3开始到结尾
123abc123
[azurewhisky@shell ~]$ echo ${str:3:4} # 从位置3开始取4个字符
123a# 字符串删除
[azurewhisky@shell ~]$ echo ${str#a*c} # 从开头删除最短匹配
123abc123
[azurewhisky@shell ~]$ echo ${str##a*c} # 从开头删除最长匹配
123# 字符串替换
[azurewhisky@shell ~]$ echo ${str/abc/def} # 替换第一个匹配
def123abc123
[azurewhisky@shell ~]$ echo ${str//abc/def} # 替换所有匹配
def123def123
6.2 实际应用案例
案例1：批量重命名文件
bash
# 将2022改为2021
[azurewhisky@shell ~]$ file="photo-202212-snap.jpg"
[azurewhisky@shell ~]$ mv $file ${file/2022/2021}
# 结果：photo-202112-snap.jpg# 删除中间部分
[azurewhisky@shell ~]$ mv $file ${file/-snap/}
# 结果：photo-202212.jpg
案例2：安全删除文件
bash
#!/bin/bash
# 防止path变量未定义导致误删
find ${path:-/tmp} -name "*.log" -mtime +30 | xargs rm -f
# 如果path未设置，默认搜索/tmp目录
6.3 特殊扩展变量
bash
# ${var:-default}：如果var未设置，使用default
[azurewhisky@shell ~]$ echo ${undefined:-"默认值"}
默认值# ${var:=default}：如果var未设置，先设置再使用
[azurewhisky@shell ~]$ echo ${name:="azurewhisky"}
azurewhisky
[azurewhisky@shell ~]$ echo $name
azurewhisky# ${var:?error}：如果var未设置，显示错误并退出
[azurewhisky@shell ~]$ echo ${required:?"该变量必须设置"}
-bash: required: 该变量必须设置# ${var:+value}：如果var已设置，使用value
[azurewhisky@shell ~]$ name="azurewhisky"
[azurewhisky@shell ~]$ echo ${name:+"已设置"}
已设置
- 综合实践与总结
7.1 变量使用最佳实践
- 命名规范：选择有意义的变量名，保持一致性
- 引号使用：含空格的字符串始终使用双引号
- 环境变量：使用大写字母命名，export导出
- 错误处理：使用${var:-default}防止未定义变量错误
- 代码可读性：添加注释，说明变量的用途
7.2 实用脚本示例
bash
#!/bin/bash
# system_info.sh - 显示系统信息# 使用默认值防止未定义变量
HOSTNAME=${HOSTNAME:-$(hostname)}
USER=${USER:-$(whoami)}# 获取系统负载
LOAD_AVG=$(uptime | awk -F'load average:' '{print $2}')# 显示信息
echo "系统信息报告"
echo "主机名: $HOSTNAME"
echo "当前用户: $USER"
echo "系统负载: $LOAD_AVG"
echo "报告生成时间: $(date)"
希望这篇笔记帮助你轻松掌握Shell变量的使用！记住，多实践是学习的关键，尝试在自己的脚本中应用这些技巧吧！