一、变量基础概念
1.1 什么是变量？
变量是命名的内存空间，用于存储数据（如字符串、数字等）。通过变量名可以快速引用和操作这些数据，避免重复输入复杂内容。
1.2 变量的作用
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简化操作：用有意义的名称代替重复的数据（如 PATH=/usr/bin:/usr/local/bin）。
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灵活控制：通过修改变量值动态调整脚本行为（如根据用户输入切换路径）。
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提高可读性：清晰的变量名让代码更易理解（如 USER_NAME=admin比直接写 admin更直观）。
二、变量类型
Shell中的变量按用途和特性分为以下几类：
类型
说明
示例
内置变量
Shell预定义的系统变量（只读或全局生效），如 PATH（命令搜索路径）、UID（用户ID）
echo $PATH查看命令搜索路径
用户自定义变量
用户手动定义的变量，用于存储脚本中需要的数据
name="Tom"
预定义变量
Shell内置的特殊变量（如 $0、$?），用于获取脚本执行相关信息
$0表示脚本名称，$?表示上一条命令的退出状态
位置变量
用于接收脚本运行时传递的参数（如 $1、$2...），对应第1、第2个参数
执行 ./script.sh arg1 arg2时，$1是 arg1，$2是 arg2
2.1 变量数据类型
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字符串：文本数据（如 "Hello"、'World'），Shell默认所有变量均为字符串。
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数值：
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整型：整数（如 10、-5），Bash可直接处理。
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浮点型（小数）：Bash不支持（如 3.14需借助外部工具如 bc计算）。
三、变量命名规则
3.1 合法命名要求
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字符限制：只能包含 数字、字母、下划线（如 user_name、AGE_20）。
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禁止数字开头：不能以数字开头（如 1name❌，name1✅）。
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避开保留字：不能使用Shell关键字（如 if、for、while）。
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推荐命名风格：
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见名思义：变量名体现用途（如 username比 a更清晰）。
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统一规范：
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全大写：环境变量或全局常量（如 PATH、MAX_SIZE）。
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小写：局部变量和函数名（如 count、calculate_sum）。
四、变量的定义与使用
4.1 定义变量
格式：变量名="值"（等号两侧不能有空格！）
常见赋值方式：
name='Mike' # 直接字符串（单引号包裹，内容原样输出）
NAME="$USER" # 引用其他变量（双引号内变量会被解析）
hostname=`hostname` # 命令结果（反引号，旧写法）
hostname=$(hostname) # 命令结果（推荐，更清晰的 $( ) 写法）
FILE=/etc/* # 通配符（匹配 /etc 下所有文件）
⚠️ 注意：变量赋值仅在当前Shell进程中有效，关闭终端后自动失效（除非写入配置文件如 ~/.bashrc）。
4.2 引用变量
•
基本引用：$变量名（如 echo $name）或 ${变量名}（推荐，避免歧义）。
•
弱引用 vs 强引用：
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弱引用 $var：变量会被替换为实际值（如 echo "Name: $name"→ 输出 Name: Mike）。
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**强引用 'var′‘∗∗：变量保持原字符串（如‘echo′Name:name'→ 输出Name: $name`）。
4.3 特殊场景：变量名相邻时的处理
若变量名与其他字符相连（如 ${NAME}_AGE），必须用 ${ }明确边界，否则Shell会误解析：
NAME=mage
echo $NAME_AGE # 错误！Shell尝试找变量 NAME_AGE（不存在，默认为空）
echo ${NAME}_AGE # 正确！输出 "mage_AGE"
五、变量作用域
变量的生效范围（作用域）决定了它能在哪些Shell进程中使用：
类型
生效范围
示例场景
普通变量
当前Shell进程
在终端直接定义的变量（如 name="Tom"），子Shell（如新开的终端窗口）无法访问。
环境变量
当前Shell及其所有子进程
通过 export 变量名=value定义（如 export PATH=/new/path:$PATH），子进程可继承。
本地变量
当前Shell的某个代码片段（如函数内部）
函数内定义的变量（默认仅函数内可用，除非用 local声明为局部变量）。
📌 环境变量通常用于配置全局信息（如 PATH），普通变量多用于脚本内部临时存储。
六、常用变量操作命令
6.1 查看所有变量
•
set：显示所有变量（包括用户自定义、环境变量、函数等）。
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env或 printenv：仅显示环境变量。
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export：显示已导出的环境变量。
•
declare -x：同 export，显示环境变量。
6.2 删除变量
unset 变量名1 变量名2 # 删除指定变量（如 unset name age）
删除后，该变量不可再被引用（echo $变量名输出空）。
七、特殊变量详解
7.1 环境变量
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作用：子进程（包括孙子进程）可继承父进程的环境变量，但子进程的修改不会影响父进程。
•
定义方法：
export 变量名=value # 推荐写法（先赋值再导出）
变量名=value; export 变量名 # 分步写法
declare -x 变量名=value # 使用 declare 命令
•
示例：让子脚本使用父脚本定义的变量
# father.sh
#!/bin/bash
NAME="father"
export NAME # 导出为环境变量
echo "Father: $NAME"
./son.sh # 调用子脚本
# son.sh
#!/bin/bash
echo "Son: $NAME" # 子脚本可访问父脚本导出的 NAME
NAME="son" # 子脚本修改自己的 NAME（不影响父脚本）
echo "Son修改后: $NAME"
7.2 只读变量
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特点：定义后不可修改、不可删除，用于存储固定值（如配置常量）。
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定义方法：
readonly 变量名=value
declare -r 变量名=value
•
示例：
readonly PI=3.14
PI=3.14159 # 报错：PI: 只读变量
unset PI # 报错：无法删除只读变量
7.3 位置变量
用于接收脚本运行时传递的参数（通过命令行传入）：
变量
说明
示例（执行 ./script.sh A B C）
$0
脚本名称（含路径）
./script.sh或完整路径
$1
第1个参数
A
$2
第2个参数
B
...
...
...
$9
第9个参数
（超过9需用 ${10}语法）
$#
参数的总个数
3（对应 A/B/C）
$*
所有参数合并为单个字符串
A B C
$@
所有参数为独立字符串
ABC（双引号内差异明显）
$?
上一条命令的退出状态码
0（成功）或非0（失败）
$$
当前Shell进程的PID
脚本自身的进程ID
📌 注意：$*和 $@在双引号中表现不同：
•
"$*"：所有参数合并为一个字符串（如 "A B C"）。
•
"$@"：每个参数作为独立字符串（如 "A" "B" "C"），推荐在循环中遍历参数时使用。
7.4 退出状态码变量 $?
•
作用：存储上一条命令或函数的执行结果（0表示成功，非0表示失败）。
•
常见状态码：
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0：成功。
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1：一般错误（如参数错误）。
•
127：命令未找到（如输入了错误的命令名）。
•
自定义退出：通过 exit n主动设置脚本退出状态（如 exit 0表示成功）。
八、变量操作进阶
8.1 命令替换
通过命令执行结果赋值给变量：
# 反引号（旧写法）
current_date=`date +%Y-%m-%d`
# 推荐写法（$( )）
current_dir=$(pwd)
files_count=$(ls | wc -l)
8.2 数值计算（整型）
Bash默认不支持浮点数，但可通过 $(( ))或 let进行整数运算：
a=10
b=20
sum=$((a + b)) # sum=30
let "product=a*b" # product=200
8.3 展开命令行规则
Shell处理命令行时按以下顺序：
1.
拆分命令词 → 2. 展开别名 → 3. 处理 {}大括号 → 4. 处理 ~家目录 → 5. 命令替换 $( )或 ` `→ 6. 再次拆分词 → 7. 处理通配符 */?→ 8. 准备输入/输出重定向 → 9. 执行命令。
8.4 防止扩展（避免特殊字符被解析）
•
**反斜线 \`**：转义单个字符（如echo Your cost: $5.00→ 输出Your cost: $5.00`）。
•
引号：
•
单引号 ' '：禁止所有扩展（如 echo '$PATH'→ 输出 $PATH）。
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双引号 " "：允许部分扩展（如变量 $VAR会被解析，但命令替换 ` `或 $( )仍生效）。
九、实战示例
示例1：显示系统信息脚本（OS.sh）
#!/bin/bash
RED="\E[1;31m"
GREEN="\E[1;32m"
END="\E[0m"
echo -e "${GREEN}----------Host systeminfo----------${END}"
echo -e "HOSTNAME: ${RED}$(hostname)${END}"
echo -e "IPADDR: ${RED}$(ifconfig ens160 | grep -Eo '([0-9]{1,3}\.){3}[0-9]{1,3}' | head -n1)${END}"
echo -e "OSVERSION: ${RED}$(cat /etc/redhat-release)${END}"
echo -e "KERNEL: ${RED}$(uname -r)${END}"
echo -e "CPU: ${RED}$(lscpu | grep "型号名称：" | tr -s ' ' ' '|cut -d ' ' -f 2-5)${END}"
echo -e "MEMORY: ${RED}$(free -h | grep Mem | tr -s ' ' ' '|cut -d ' ' -f 4)${END}"
echo -e "DISK: ${RED}$(lsblk | grep '^sda' | tr -s ' ' | cut -d ' ' -f 4)${END}"
echo -e "${GREEN}---------- END ----------${END}"
运行：chmod +x OS.sh && ./OS.sh
示例2：通过变量动态执行命令
CMD=hostname
$CMD # 实际执行 hostname 命令，输出当前主机名
十、总结
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变量是Shell脚本的核心：合理使用变量能让脚本更灵活、可维护。
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命名规范是关键：遵循规则（如避免数字开头、用有意义的名字）减少错误。
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作用域决定使用场景：普通变量用于脚本内部，环境变量用于跨进程传递信息。
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特殊变量（如 $1、$?）是脚本交互的基础：掌握它们才能编写实用的参数处理和错误判断逻辑。