Shell编程之特殊变量和扩展变量详解

特殊变量

在Shell中的特殊变量主要分别两种位置参数变量、状态变量两种。

位置参数变量

Shell中的位置参数变量主要是指0、0、1、$#等，主要用于从命令行、函数或脚本执行等地方传递参数。详细说明如下所示：

$0:获取当前执行的Shell脚本的文件名，如脚本中包含路径，则输出也包括路径
$n:获取当前执行的Shell脚本的第n个参数值，如n>9，则需要使用用大括号，如${10}，各参数间用空格进行分隔
$#:获取当前执行的Shell脚本传入参数的总个数
$*:获取当前执行的Shell所有传入参数，如不加引号则与$@功能相同，如果添加双引号**"∗"，则表示将所有传入参数视为单个字符串∗∗，相当于"∗"，则表示将所有传入参数视为单个字符串∗∗，相当于"1 223"
$@:获取当前执行的Shell所有传入参数，**如不加引号则与$*功能相同，如果添加双引号"@"，则表示将所有传入参数视为独立的字符串∗∗，相当于"@"，则表示将所有传入参数视为独立的字符串∗∗，相当于"1" "2""2""3"

当"∗"和"∗"和"@"都添加双引号时，两者的功能有所区别；如不加，则功能相同，无区别。

位置参数变量示例

1、示例一：

[root@localhost Test]# cat para.sh
#!/bin/bash
echo $1 $2 $3 $4 $5 $6 $7 $8 $9 ${10} ${11} ${12} ${13} ${14} ${15}
echo '$0 is:' $0
echo '$1 is:' $1
echo '$12 is:' ${12}
echo '$# is:' $#
echo '$* is:' $*
echo '"$*"is:' "$*"
echo '$@ is:' $@
echo '"$@"is:' "$@"
# 输出结果
[root@localhost Test]# bash ~/Test/para.sh {a..z}
a b c d e f g h i j k l m n o
$0 is: /root/Test/para.sh
$1 is: a
$12 is: l
$# is: 26
$* is: a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
"$*"is: a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
$@ is: a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
"$@"is: a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z

1、传入的参数个数多于脚本定义的参数时，则多出的参数会忽略

2、传入的参数中如使用双引号，则会当作一个参数值进行传递

3、位置参数如大于9，需要使用${}进行传递

2、示例二：

[root@localhost Test]# cat testposition.sh 
#!/bin/bash
echo '$# $1 $2 $3 $* $@'
echo $# $1 $2 $3 $* $@
echo "************"
echo '$*'
for tmp in $*
 do
 echo $tmp
 done
echo "************"
echo "@@@@@@@@@@@@"
echo '$@'
for temp in $@
 do
 echo $temp
 done
echo "@@@@@@@@@@@@"

echo '"*"*"*"*"*"*'

echo '$*'
for i in "$*"
 do
 echo $i
 done
echo '"*"*"*"*"*"*'

echo '"@"@"@"@"@"@'

echo '$@'
for j in "$@"
 do
 echo $j
 done
echo '"@"@"@"@"@"@'

[root@localhost Test]# bash testposition.sh "Hello Jack" Welcome "to Shanghai"
$# $1 $2 $3 $* $@
3 Hello Jack Welcome to Shanghai Hello Jack Welcome to Shanghai Hello Jack Welcome to Shanghai
************
$* # 未加双引号，所以会输出全部参数，则第一个和第三个参数会拆开
Hello
Jack
Welcome
to
Shanghai
************
@@@@@@@@@@@@
$@ # 未加双引号，所以会输出全部参数，则第一个和第三个参数会拆开
Hello
Jack
Welcome
to
Shanghai
@@@@@@@@@@@@
"*"*"*"*"*"*
$* # 添加双引号后，传入的参数全部当一个参数进行输出
Hello Jack Welcome to Shanghai
"*"*"*"*"*"*
"@"@"@"@"@"@
$@ # 添加双引号后，传入的参数全部当独立的参数进行输出
Hello Jack
Welcome
to Shanghai
"@"@"@"@"@"@

状态变量

$?:获取上一个命令或脚本的执行状态值（0:成功，其他：失败）
$$:获取当前执行的Shell的进程号（PID）
$！:获取上一个在后台工作的进程的进程号
**$_**:获取在些之前执行的命令或脚本的最后一个参数

以上四个状态变量，仅$?常用，其他三个了解即可。

在日常使场景中，$?主要用法如下所示：

1、判断命令和脚本是否执行成功

2、如脚本中调用exit 数字，则会返回该数字给$?

3、如在函数中，则可以通过return 数字将该数字返回给$?

状态变量示例

1、$?示例：

[root@localhost Test]# ll /etc/profile
-rw-r--r--. 1 root root 1819 4月 11 2018 /etc/profile
[root@localhost Test]# echo $?
0
[root@localhost Test]# ll /etc/profild
ls: 无法访问/etc/profild: 没有那个文件或目录
[root@localhost Test]# echo $?
2

2、$$示例：

[root@localhost Test]# cat testPID.sh
#!/bin/bash
echo $$ > /tmp/test.pid
sleep 300

[root@localhost Test]# bash testPID.sh & # 将当前脚本调用到后台执行
[1] 1671
[root@localhost Test]# ps -ef | grep testPID | grep -v grep
root 1671 23706 0 16:37 pts/0 00:00:00 bash testPID.sh # 查询PID

3、!示例：!示例：!功能类似于$$，只不过是获取上一次执行脚本的PID

[root@localhost Test]# bash testPID.sh &
[1] 24078
[root@localhost Test]# echo $!
24078 # 打印上一次在后台执行的进程号
[root@localhost Test]# ps -ef | grep testPID | grep -v grep
root 24078 23706 0 16:42 pts/0 00:00:00 bash testPID.sh

4、$_示例：

[root@localhost Test]# bash para.sh {a..z}
a b c d e f g h i j k l m n o
$0 is: para.sh
$1 is: a
$12 is: l
$# is: 26
$* is: a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
"$*"is: a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
$@ is: a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
"$@"is: a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
[root@localhost Test]# echo $_
z # 打印最后一个传入的参数值

Bash 内置变量

常用的内部命令有echo、eval、exec、export、read、shift、exit。

echo

主要用于打印信息，其命令格式如下所示：

echo [options] args

常用参数如下所示：

参数选项	说明
-n	不换行输出内容
-e	解析转义字符

echo常用转义字符如下：

转义字符	说明
\n	换行
\r	回车
\t	Tab
\b	退格
\v	纵向制表符

eval

当Shell程序运行到eval语句时，将读入参数args，并将它们组合成一个新的命令而后执行。其命令格式如下所示：

eval args

exec

exec主要用于在不创建新的子进程的情况下，转而执行指定的命令，当指定命令执行完后，则终止该进程。其命令格式如下所示：

exec args

当使用exec打开文件后，read命令每次都会将文件指针移动到下一行进行读取，直至结束。因此常用来处理文件内容。

read

从标准输入读取变量或字符串等信息并传递给其他变量，其命令格式如下所示

read args

shift

对传入的位置参数依次向左移动一个位置，并使用位置参数$#减1，直至0为止。其命令格式如下所示:

shift postition args

shift如果不带参数，则默认左移1位

如传入的参数为112 3，如执行一次shift，则之前的3，如执行一次shift，则之前的3变成2，2，2变成1，1，1消失。

exit

常用于退出Shell，在日常使用过程中可使用exit num来自定义返回状态数。

Bash 内置变量示例

1、echo

[root@localhost Test]# echo "Test";echo "Dao"
Test
Dao
[root@localhost Test]# echo -n "Test";echo "Dao"
TestDao
[root@localhost Test]# echo -e "Test\tName\n Dao"
Test Name
 Dao

2、eval

[root@localhost Test]# cat eval.sh
#!/bin/bash

echo "No eval"
echo \$$#
echo "Add eval"
eval echo \$$#

[root@localhost Test]# bash eval.sh a b
No eval
$2 # 未添加evel时，$#为2，则输出$2
Add eval
b # 添加evel后，则重新对传入的参数进行解析，则输出传入的第2个参数

3、exec

[root@localhost Test]# exec ls
eval.sh para.sh ping.sh testPID.sh testposition.sh
[admin@localhost ~]$ # 在执行exec后则终止当前Shell进程，因此从root用户退出到普通用户
# 与read一起读取文件
[root@localhost ~]# seq 5 > /tmp/rand.log
[root@localhost ~]# cat /tmp/rand.log 
1
2
3
4
5
[root@localhost Test]# cat exec.sh
#!/bin/bash
exec < /tmp/rand.log
while read line
 do
 echo $line
 done
echo "Completed"

[root@localhost Test]# bash exec.sh
1
2
3
4
5
Completed

4、read

可以参考公众号中read命令一文

5、shift

[root@localhost Test]# cat shift.sh
#!/bin/bash
echo $1 $2 $3 $4 $5
until [ -z $1 ]
do
 echo $@
 shift 1
done
[root@localhost Test]# bash shift.sh {1..5}
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
2 3 4 5
3 4 5
4 5
5

变量扩展

变量扩展说明

Shell中变量扩展说明如下所示：

${var}:返回${var}的内容
${#var}:返回${var}的字符长度
${var:offset}:返回${var}从位置offset之后开始提取字符至结束
${var:offset:length}:返回${var}从offset之后，提取长度为length的字符
${var#word}：返回从${var}开头开始删除最短匹配的word子符串
${var##word}:返回从${var}开头开始删除最长匹配的word子符串
${var%word}:返回从${var}结尾开始删除最短匹配的word子符串
${var%%word}:返回从${var}结尾开始删除最长匹配的word子符串
${var/oldstring/newstring}:使用newstring替换第一个匹配的字符oldstring
${var//oldstring/newstring}:使用newstring替换所有匹配的字符oldstring
${var:-word}:如果变量var的值为空或未赋值，则将word做为返回值，常用于防止变量为空或未定义而导致的异常
${var:=word}:如果变量var的值为空或未赋值，则将word赋值给var并返回其值。
${var:?word}:如果变量var的值为空或未赋值，则将word做为标准错误输出，否则则输出变量的值，常用于捕捉因变量未定义而导致的错误并退出程序
${var:+word}:如果变量var的值为空或未赋值，则什么都不做，否则word字符将替换变量的值

其中${var:-word}、${var:=word}、${var:?word}、${var:+word}中的冒号也可以省略，则将变量为空或未赋值修改为未赋值，去掉了为空的检测，即运算符仅检测变量是否未赋值

变量扩展示例

[root@localhost init.d]# var="This is test string"
[root@localhost init.d]# echo $var
This is test string
[root@localhost init.d]# echo ${var}
This is test string
[root@localhost init.d]# echo ${#var} # 统计字符长度
19
[root@localhost init.d]# echo ${var:5} # 从第5个位置开始截取字符
is test string
[root@localhost init.d]# echo ${var:5:2} # 从第5个位置开始截取2个字符
is
[root@localhost init.d]# echo ${var#This} # 从开头删除最短匹配的字符 is
is test string
[root@localhost init.d]# echo ${var##This} # 从开头删除最长匹配的字符 is
is test string
[root@localhost init.d]# echo ${var%g} # 从结尾删除最短匹配的字符 is
This is test strin
[root@localhost init.d]# echo ${var%%g} # 从结尾删除最长匹配的字符 is
This is test strin
[root@localhost init.d]# echo ${var/is/newis} # 替换第一个匹配的字符
Thnewis is test string
[root@localhost init.d]# echo ${var//is/newis} # 替换所有匹配到的字符
Thnewis newis test string

[root@localhost init.d]# echo $centos # 变量未定义

[root@localhost init.d]# echo ${centos:-UNDEFINE} # 变量为空，返回UNDEFINE
UNDEFINE
[root@localhost init.d]# centos="CentOS"
[root@localhost init.d]# echo ${centos:-UNDEFINE} # 变量已经定义，返回变量本身的值
CentOS
[root@localhost init.d]# unset centos # 取消变量值
[root@localhost init.d]# echo $centos

[root@localhost init.d]# result=${centos:=UNDEFINE}
[root@localhost init.d]# echo $result
UNDEFINE
[root@localhost init.d]# echo $centos # 变量值为空，则将UNDEFINE赋值给centos
UNDEFINE
[root@localhost init.d]# unset centos
[root@localhost init.d]# echo ${centos:?can not find variable centos}

-bash: centos: can not find variable centos # 变量值为空，输出自定义错误信息

[root@localhost init.d]# centos="IS DEFINED"
[root@localhost init.d]# echo ${centos:?can not find variable centos}
IS DEFINED  #变量值已定义，则输出变量值
[root@localhost init.d]# unset centos
[root@localhost init.d]# echo ${centos:+do nothing} # 变量值为空，什么都不操作输出

[root@localhost init.d]# centos="do"
[root@localhost init.d]# echo ${centos:+do nothing} # 变量已赋值，则输出自定义的消息
do nothing

总结

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