Shell脚本（2）

Shell变量及赋值：从基础到实战的全面指南

在Shell脚本编程中，变量是承载临时数据的核心载体，也是实现脚本灵活性和可维护性的基础。无论是简单的命令行操作，还是复杂的自动化脚本，掌握变量的定义、赋值与使用逻辑，都是提升效率的关键。本文将从变量的本质出发，详细讲解Shell中变量的类型、赋值方式、作用范围及实战技巧，帮你彻底搞懂Shell变量的“前世今生”。

一、Shell变量的本质与核心类型

变量的核心作用是“临时存储可变化的数据”，避免重复编写固定内容——比如脚本中多次用到的路径、版本号、用户输入等，用变量替代后，修改时只需改一处即可。

Shell中的变量无需提前声明类型（弱类型语言），直接赋值即可使用。根据作用场景，常见变量可分为5类：

变量类型	作用说明	典型示例
自定义变量	用户手动定义，仅在当前Shell环境生效（局部变量）	name="Linux"、version=2.0
环境变量	全局生效，可在所有子Shell中使用，常用于配置系统环境（如路径、语言）	PATH、HOME、LANG
只读变量	定义后不可修改或删除，避免误操作导致数据丢失	readonly PI=3.14
位置变量	接收脚本执行时传入的参数，按顺序对应（$1代表第1个参数，$2代表第2个）	./script.sh arg1 arg2中，$1=arg1
预定义变量	Shell内置的“开箱即用”变量，用于获取脚本执行状态、参数数量等	$?（上条命令状态码）、$#（参数总数）

二、自定义变量：从定义到使用的完整流程

自定义变量是日常使用最频繁的类型，核心语法简单，但细节（如符号、空格）直接影响正确性。

1. 基础定义：赋值语法与规则

自定义变量的赋值格式严格遵循 变量名=变量值，且有3个关键规则：

• 等号=前后不能有空格（否则Shell会把变量名当命令执行）；
• 变量名必须以字母或下划线开头，不能包含特殊字符（如+、-、*、$等）；
• 变量值若包含空格或特殊符号，需用双引号"或单引号'包裹（下文详解引号区别）。

正确与错误示例对比

# 正确：等号无空格，变量名合规
product="Shell教程"
version=1.0
install_path="/usr/local/shell"# 错误1：等号有空格（Shell会把“name”当命令，“Linux”当参数）
name = "Linux"  # 报错：bash: name: 未找到命令...# 错误2：变量名以数字开头（不符合命名规则）
123version=2.0  # 报错：bash: 123version=2.0: 语法错误: 无效的算术运算符

2. 变量的引用：$与${}的用法

引用变量时，需在变量名前加$符号；若变量名后紧跟其他字符（如字母、数字），需用${}包裹变量名，避免Shell误判变量范围。

示例1：基础引用（无歧义场景）

product="Python"
version=3.11
# 直接用$引用变量，拼接字符串
echo "当前版本：$product $version"  # 输出：当前版本：Python 3.11

示例2：${}的必要性（有歧义场景）

若想输出“Python3.11”（变量后直接跟数字），不写${}会报错：

# 错误：Shell会把$product3.11当作一个变量（未定义，输出空）
echo "$product3.11"  # 正确：用${}明确变量范围，仅引用$product
echo "${product}3.11"  # 输出：Python3.11

3. 变量的查看与删除

• 查看变量值：用echo $变量名或echo ${变量名}；
• 删除变量：用unset 变量名（删除后变量值为空，不可恢复）。

name="Tom"
echo $name  # 输出：Tom# 删除变量
unset name
echo $name  # 输出：（空值，变量已被删除）

三、赋值的“花样操作”：引号、命令替换与交互

除了“变量名=固定值”的基础赋值，Shell还支持更灵活的赋值方式，应对空格、特殊字符、命令结果、用户输入等场景。

1. 引号的区别：双引号"、单引号'、反撇号`

引号的核心作用是“界定字符串范围”，但不同引号对变量和特殊字符的处理逻辑完全不同，这是Shell变量的高频考点。

引号类型	对变量的处理	对特殊字符（$、\、`）的处理	适用场景
双引号"	识别变量（会替换为变量值）	识别部分转义（如\n、\t）	变量值含空格，需保留变量引用
单引号'	不识别变量（原样输出$变量名）	所有字符均为普通字符（无转义）	变量值含特殊符号（如$、`），需原样输出
反撇号`	-（不用于界定字符串）	执行引号内的命令，返回结果	赋值为“命令执行后的输出”

实战示例：三种引号的效果对比

# 先定义一个基础变量
test_var="Linux"# 1. 双引号：识别变量，保留空格
echo "变量值：$test_var，当前目录：$(pwd)"  # 输出：变量值：Linux，当前目录：/root# 2. 单引号：不识别变量，特殊字符原样输出
echo '变量值：$test_var，当前目录：$(pwd)'  # 输出：变量值：$test_var，当前目录：$(pwd)# 3. 反撇号：执行命令，赋值为结果（与$()等价）
current_time=`date +%H:%M:%S`  # 执行date命令，将时间赋值给变量
echo "当前时间：$current_time"  # 输出：当前时间：15:30:45

注意：反撇号`不支持嵌套命令（如`ls `which python`会报错），推荐用$()替代，嵌套更灵活：
rpm -qc $(rpm -qf $(which useradd))（先找useradd路径，再查对应rpm包的配置文件）

2. 交互式赋值：read命令获取用户输入

当脚本需要“让用户手动输入内容”时（如输入密码、姓名），用read命令实现交互。read支持多种选项，优化交互体验：

选项	作用说明
-p "提示信息"	显示提示文本，告知用户需要输入什么（无需额外用echo输出提示）
-s	输入内容不回显（隐藏输入，常用于输入密码）
-n 字符数	限制输入的字符长度（输入达到指定长度后自动结束，无需按回车）
-t 秒数	超时时间（超过指定秒数未输入，自动退出，避免脚本卡住）

实战示例1：基础交互（输入姓名）

# 用-p显示提示，输入内容赋值给name变量
read -p "请输入你的姓名：" name
echo "你好，$name！"  # 输出：你好，张三！（假设输入张三）

实战示例2：隐藏输入（输入密码）

# -s隐藏输入，-p提示，输入后赋值给pass变量
read -s -p "请输入密码：" pass
echo -e "\n密码已接收（已隐藏）"  # -e识别\n换行，避免输出紧跟在输入后

实战示例3：从文件读取内容赋值

read还支持从文件读取内容（而非键盘输入），用<指定文件路径：

# 先创建一个文件，写入IP地址
echo "192.168.1.100" > ip.txt# 从ip.txt读取内容，赋值给ip变量
read -p "读取IP：" ip < ip.txt
echo "获取的IP：$ip"  # 输出：获取的IP：192.168.1.100

四、变量的作用范围：局部与全局的切换

默认情况下，自定义变量是“局部变量”——仅在当前Shell环境生效，进入子Shell（如执行bash命令打开新Shell）后，局部变量会失效。若需变量在所有子Shell中可用，需用export命令导出为“全局变量”。

1. 局部变量的局限性

# 在当前Shell定义局部变量
name="张三"
echo "当前Shell：$name"  # 输出：当前Shell：张三# 进入子Shell（新的Shell环境）
bash
echo "子Shell：$name"    # 输出：子Shell：（空值，局部变量失效）# 退出子Shell，回到原Shell
exit
echo "回到原Shell：$name"  # 输出：回到原Shell：张三（原变量仍在）

2. export：导出全局变量

export的作用是“将局部变量提升为全局变量”，支持两种用法：

• 先定义变量，再导出：变量名=值; export 变量名；
• 定义时直接导出：export 变量名=值。

实战示例：导出全局变量

# 方式1：先定义，再导出
version=2.0
export version  # 导出为全局变量

# 方式2：定义时直接导出
export author="李四"# 进入子Shell，验证全局变量
bash
echo "子Shell：version=$version, author=$author"  # 输出：子Shell：version=2.0, author=李四# 退出子Shell
exit

查看与取消全局变量

• 查看全局变量：用env命令（列出所有环境变量），或echo $变量名；
• 取消全局变量：用export -n 变量名（将全局变量变回局部变量，子Shell中不再生效）。

# 取消version的全局属性
export -n version# 进入子Shell，验证
bash
echo "子Shell version：$version"  # 输出：子Shell version：（空值，已变回局部）
exit

五、特殊变量：只读变量与预定义变量

除了自定义变量，Shell还提供两种特殊变量：只读变量（防修改）和预定义变量（内置工具），解决特定场景需求。

1. 只读变量：readonly，定义后不可修改

用readonly定义的变量，无法用unset删除，也不能重新赋值，适合存储固定不变的常量（如π值、配置路径）。

# 定义只读变量
readonly PI=3.14159
echo "π值：$PI"  # 输出：π值：3.14159# 尝试修改（报错）
PI=3.14  # 报错：bash: PI: 只读变量# 尝试删除（报错）
unset PI  # 报错：bash: unset: PI: 无法取消设定: 只读 variable

2. 预定义变量：Shell内置的“工具变量”

预定义变量是Shell自带的，无需手动定义，直接引用即可，常用于脚本调试、参数处理、状态判断。

预定义变量	作用说明
$?	上一条命令的执行状态码：0=成功，非0=失败（如1=语法错误，2=参数错误）
$#	脚本执行时传入的参数总数（如./script.sh a b c，$#=3）
$*	所有参数的集合（将所有参数视为一个整体，用空格分隔）
$@	所有参数的集合（将每个参数视为独立个体，适合循环遍历）
$$	当前Shell或脚本的进程ID（PID）
$!	上一个后台运行命令的进程ID（PID）

实战示例：预定义变量的用法

# 1. $?：判断上条命令是否成功
ls /tmp  # 执行一个正确的命令
echo "ls命令状态码：$?"  # 输出：ls命令状态码：0（成功）ls /nonexistent  # 执行一个错误的命令（目录不存在）
echo "ls错误状态码：$?"  # 输出：ls错误状态码：2（失败）# 2. $#、$*、$@：处理脚本参数（假设脚本名为test.sh）
#!/bin/bash
echo "参数总数：$#"    # 输出参数个数
echo "所有参数（整体）：$*"  # 输出所有参数
echo "所有参数（独立）：$@"  # 输出所有参数# 执行脚本：./test.sh arg1 arg2 arg3
# 输出结果：
# 参数总数：3
# 所有参数（整体）：arg1 arg2 arg3
# 所有参数（独立）：arg1 arg2 arg3

六、总结：Shell变量的核心要点

1. 赋值语法：变量名=变量值，等号无空格，特殊值用引号包裹；
2. 引号逻辑：双引号识别变量，单引号原样输出，反撇号/$()执行命令；
3. 作用范围：局部变量仅当前Shell有效，export导出为全局变量；
4. 特殊场景：read实现交互，readonly定义常量，预定义变量简化脚本；
5. 避坑提醒：变量引用加$，歧义场景用${}，$?判断命令状态。

掌握这些内容后，无论是写简单的命令行脚本，还是复杂的自动化工具，都能灵活运用变量提升效率，避免重复劳动和语法错误。Shell变量看似基础，却是通往Shell编程进阶的“第一道门”——打好基础，后续的循环、条件、函数等内容都会更易理解。