Shell脚本基础（2）：环境变量、位置变量与运算符

内容预览 ≧∀≦ゞ

Shell 脚本基础（2）：环境变量、位置变量与运算符
- 声明
- 环境变量
- - 什么是环境变量？
  - 如何配置环境变量PATH？
  - - 方法 1：将脚本移动到环境变量目录
    - 方法 2：将自定义目录添加到环境变量
- 位置变量
- - 什么是位置变量？
  - 使用位置变量进行参数传递
- 运算符
- - 算术运算符
  - 逻辑运算符
  - 字符串运算符
- 小结

Shell 脚本基础（2）：环境变量、位置变量与运算符

声明

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环境变量

什么是环境变量？

在上一节中，我们讨论了 临时变量 的使用，它们仅在当前 Shell 会话中有效，关闭 Shell 后就会失效。那么，什么是 环境变量 呢？

环境变量 是操作系统中的全局变量，它们的作用范围不仅限于当前 Shell，还可以被该 Shell 启动的所有子进程继承。

相比临时变量，环境变量是 全局性、长期性 的，能有效地将配置信息传递给相关程序或脚本。

以下是一些常见的环境变量及其用途：

$PATH：定义可执行文件的搜索路径。
$HOME：当前用户的主目录路径。
$PWD：当前工作目录路径。
$SHELL：当前使用的 Shell 程序路径。
$USER：当前登录用户的用户名。
$LANG：系统语言和字符编码设置。

如何配置环境变量PATH？

在 Windows 系统中，命令提示符可以直接运行 ping 或 notepad 等命令，是因为 $PATH 环境变量中包含了这些命令所在的目录。Linux 系统也采用类似机制，执行ls等命令时，等同于输入/usr/bin/ls。如果希望自定义脚本可以像系统命令一样直接运行，可以通过以下两种方法实现。

方法 1：将脚本移动到环境变量目录

查看环境变量目录
$PATH 中定义的目录是系统搜索可执行程序的路径集合，可通过以下命令查看：
bash 复制代码
```
echo $PATH
```
结果显示多个路径，使用冒号分隔，例如：
plaintext 复制代码
```
/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:/home/user/bin
```
验证命令路径

使用 which 命令查看命令的路径：
bash 复制代码
```
which ls
```
输出 /usr/bin/ls，说明 ls 命令在 /usr/bin 目录下。
移动脚本到环境变量目录

将自定义脚本移动到 $PATH 中的目录（如 /usr/local/bin）：
bash 复制代码
```
chmod +x your_script.sh
mv your_script.sh /usr/local/bin/
```
这样，脚本就可以直接通过文件名运行。

方法 2：将自定义目录添加到环境变量

如果希望脚本保留在自定义目录中，可以将该目录加入 $PATH。

临时添加路径

使用 export 命令：
bash 复制代码
```
export PATH=/your/script/directory:$PATH
```
这行命令将 /your/script/directory 添加到现有的 $PATH 变量前端。通过 $PATH 的值扩展，系统在搜索命令时会优先检查新添加的目录。
注意：此设置仅在当前会话中有效。
永久添加路径

编辑 Shell 的配置文件（如 .bashrc）：
bash 复制代码
```
echo 'export PATH=/your/script/directory:$PATH' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
```

示例：运行脚本

bash 复制代码

echo "echo Hello World" > hello.sh
chmod +x hello.sh
export PATH=$(pwd):$PATH
hello.sh

位置变量

什么是位置变量？

Shell 脚本支持从命令行接收参数，位置变量是用于存储这些参数的特殊变量。它们使脚本能够动态处理不同的输入。

以下是一些常见位置变量及其用途：

$0：当前脚本的文件名（包含路径）。
$1、$2...$n：命令行传递的第 1、2...n 个参数。
$*：以单个字符串显示所有参数。
$@：以独立的字符串形式显示所有参数。
$#：传递的参数个数。
$?：上一条命令的退出状态码（0 表示成功）。
$$：当前运行脚本的进程 ID。

使用位置变量进行参数传递

编写脚本 params.sh：

bash 复制代码

echo "脚本名：$0"
echo "第一个参数：$1"
echo "所有参数（字符串）：$*"
echo "所有参数（独立）：$@"
echo "参数个数：$#"

运行脚本：

bash 复制代码

sh params.sh arg1 arg2

输出结果：

plaintext 复制代码

脚本名：params.sh
第一个参数：arg1
所有参数（字符串）：arg1 arg2
所有参数（独立）：arg1 arg2
参数个数：2

运算符

算术运算符

在 Shell 中进行算术运算时，运算符前后必须留有空格 ，且某些特殊字符（如 *）需要转义。这是因为 Shell 使用空格作为命令和参数的分隔符，同时对某些符号具有特殊含义，因此必须严格按照语法规则操作。

以下是详细解释：

运算符前后需有空格

Shell 中的 expr 命令会将每个部分（运算数和运算符）作为独立的参数解析，因此必须确保运算符前后有空格。例如：
bash 复制代码
```
expr 1 + 2  # 正确
expr 1+2    # 错误
```
如果没有空格，Shell 会将整个表达式视为一个字符串，而非分离的参数，从而导致解析错误。
括号、星号等特殊字符需转义
- *（星号）是 Shell 中的通配符，用于匹配文件名。因此，在算术运算中使用 * 表示乘法时，必须进行转义：
  bash 复制代码
```
expr 5 \* 3  # 正确
expr 5 * 3   # 错误，未转义的 * 被解析为通配符
```
- 其他特殊字符，如 ()、|、& 等，也可能需要转义，具体取决于上下文中的含义。例如，括号通常用于分组运算，但未经转义时可能会触发子 Shell 的执行。
关于 Shell 的算术解析规则

Shell 中许多运算工具（如 expr、$((..))、let）依赖不同的解析方式。例如：
- expr 是一个命令，需要通过命令参数传递表达式，因此空格和转义是必要的。
- $((..)) 内部则不需要转义或空格，写法更简洁：
  bash 复制代码
```
result=$((5 * 3))  # 正确，乘法无需转义
```
- let 与 $((..)) 类似，操作符无需转义，但也需注意空格：
  bash 复制代码
```
let "result = 5 * 3"  # 正确
```

逻辑运算符

Shell 支持以下逻辑运算符，常用于条件判断：

&&：逻辑与
||：逻辑或
!：逻辑非

以下为运用逻辑运算符进行条件判断的示例：

bash 复制代码

if [ -d /tmp ] && [ -w /tmp ]; then
  echo "/tmp 存在且可写"
else
  echo "/tmp 不存在或不可写"
fi

字符串运算符

Shell 提供多种用于操作和比较字符串的运算符：

获取字符串长度
bash 复制代码
```
str="hello"
echo ${#str}  # 输出 5
```

字符串截取

bash 复制代码

echo ${str:1:3}  # 输出 ell，从索引 1 开始截取 3 个字符

字符串比较
- =：判断字符串是否相等。
- !=：判断字符串是否不相等。
bash 复制代码
```
if [ "$str" = "hello" ]; then
  echo "字符串相等"
fi
```

小结

通过掌握环境变量、位置变量与运算符的用法，可以大幅提升 Shell 脚本编写效率，同时更深入地理解操作系统的运行机制。无论是自动化任务还是系统管理，灵活使用这些工具都是成功的关键。

最后，再次感谢您阅读本篇文章，如果您对文中内容有任何疑问或建议，欢迎在评论区与我交流！您的点赞和分享将是我继续创作的动力。