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Linux Shell脚本攻略—不止小试牛刀2（变量、数学运算）

程序员文章站 2024-03-09 11:33:53
...

一. 变量和环境变量

脚本语言通常不需要在使用变量之前声明其类型。只需要直接赋值就可以了。
在Bash中，每一个变量的值都是字符串。有一些特殊的变量会被shell环境和操作系统环境用来存储一些特别的值，这类变量就被称为环境变量。

1.1 变量

  • 变量可以通过以下方式进行赋值：var=value。var是变量名，value是赋给变量的值。如果value包含任何空白字符（例如空格），那么它就必须使用单引号或双引号。
[email protected]:bashTest$ cat value.sh 
#!/bin/bash
animal=lion
number=10
echo "There are $number ${animal}(s)"
[email protected]:bashTest$ ./value.sh 
There are 10 lion(s)

注意，var=value不同于var = value。把var=value写成var = value是一个常见的错误，前者是赋值操作，后者则是相等操作。

1.2 环境变量

环境变量是未在当前进程中定义，而从父进程中继承而来的变量。

  • export命令用来设置环境变量。设置之后，从当前shell脚本执行的任何应用程序都会继承这个变量。在默认情况下，有很多标准环境变量可供shell用，如PATH、HOME、PWD、USER、UID、SHELL等。
MY_LOVE=1314520
export MY_LOVE
  • PATH：在给出所要执行的命令后，shell会自动在PATH环境变量所包含的目录列表中（各目录路径之间以冒号分隔）查找对应的可执行文件。
[email protected]:bashTest$ echo $PATH
/opt/hisi-linux/x86-arm/arm-hisiv300-linux/target/bin:/opt/hisi-linux/x86-arm/arm-hisiv400-linux/target/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games

#添加新路径：
export PATH="$PATH:/home/user/bin"
#也可以使用
$ PATH="$PATH:/home/user/bin"
$ export PATH
  • 可以使用env命令查看所有与终端相关的环境变量。
[email protected]:~$ env
LC_PAPER=zh_CN.UTF-8
LC_ADDRESS=zh_CN.UTF-8
XDG_SESSION_ID=1
LC_MONETARY=zh_CN.UTF-8
TERM=xterm
SHELL=/bin/bash
LC_NUMERIC=zh_CN.UTF-8
SSH_TTY=/dev/pts/1
USER=mrhjlong
#还有很多...
  • 可以使用pgrep命令获得进程的ID号（PID），然后即可获取该进程相关的环境变量：$ cat /proc/$PID/environ 
mrhjlong@hjl-virtual-machine:~$ ps
  PID TTY          TIME CMD
 2821 pts/1    00:00:00 bash
 2930 pts/1    00:00:00 ps
mrhjlong@hjl-virtual-machine:~$ pgrep bash
2821
mrhjlong@hjl-virtual-machine:~$ cat /proc/2821/environ         
USER=mrhjlongLOGNAME=mrhjlongHOME=/home/mrhjlongPATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/gamesMAIL=/var/mail/mrhjlongSHELL=/bin/bashSSH_CLIENT=192.168.91.1 9357 22SSH_CONNECTION=192.168.91.1 9357 192.168.91.155 22SSH_TTY=/dev/pts/1TERM=xtermXDG_SESSION_ID=1XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/1000LANG=en_US.UTF-8LC_NUMERIC=zh_CN.UTF-8LC_TIME=zh_CN.UTF-8LC_MONETARY=zh_CN.UTF-8LC_PAPER=zh_CN.UTF-8LC_NAME=zh_CN.UTF-8LC_ADDRESS=zh_CN.UTF-8LC_TELEPHONE=zh_CN.UTF-8LC_MEASUREMENT=zh_CN.UTF-8LC_IDENTIFICATION=zh_CN.UTF-8

#结合上篇的学习，命令替换获取环境变量：
mrhjlong@hjl-virtual-machine:~$ cat /proc/"$(pgrep bash)"/environ
USER=mrhjlongLOGNAME=mrhjlongHOME=/home/mrhjlongPATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/gamesMAIL=/var/mail/mrhjlongSHELL=/bin/bashSSH_CLIENT=192.168.91.1 9357 22SSH_CONNECTION=192.168.91.1 9357 192.168.91.155 22SSH_TTY=/dev/pts/1TERM=xtermXDG_SESSION_ID=1XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/1000LANG=en_US.UTF-8LC_NUMERIC=zh_CN.UTF-8LC_TIME=zh_CN.UTF-8LC_MONETARY=zh_CN.UTF-8LC_PAPER=zh_CN.UTF-8LC_NAME=zh_CN.UTF-8LC_ADDRESS=zh_CN.UTF-8LC_TELEPHONE=zh_CN.UTF-8LC_MEASUREMENT=zh_CN.UTF-8LC_IDENTIFICATION=zh_CN.UTF-8
  • 上面的命令返回一个包含环境变量以及对应变量值的列表。每一个变量以name=value的形式来描述，彼此之间由null字符（\0）分隔。将\0替换成\n，那么就可以将输出重新格式化，替换可以使用tr命令来实现：
mrhjlong@hjl-virtual-machine:~$ cat /proc/2821/environ | tr '\0' '\n'
USER=mrhjlong
LOGNAME=mrhjlong
HOME=/home/mrhjlong
#还有很多...

1.3 补充

  • 获得字符串长度：length=${#var}。
mrhjlong@hjl-virtual-machine:bashTest$ var=1234568790abcde
mrhjlong@hjl-virtual-machine:bashTest$ echo ${#var}
15
  • 识别当前所使用的shell：echo $SHELL 或 echo $0。
mrhjlong@hjl-virtual-machine:bashTest$ echo $SHELL
/bin/bash
mrhjlong@hjl-virtual-machine:bashTest$ echo $0
-bash
  • 检查是否为超级用户：root用户的UID为0。
if [ $UID -ne 0 ]; then
echo Non root user. Please run as root.
else
echo Root user
fi

1.4 函数添加环境变量

prepend函数

  • 可以把prepend函数加入.bashrc中。
prepend() { [ -d "$2" ] && eval $1=\"$2':'\$$1\" && export $1; }
  • 之后可以使用prepend函数添加环境变量：
prepend PATH /opt/myapp/bin
prepend LD_LIBRARY_PATH /opt/myapp/lib
  • 问题：当变量为空则多一个“:”。因此，引入shell的参数扩展形式来解决该问题。
${parameter:+expression}
#如果parameter有值且不为空，则使用expression的值。
prepend() { [ -d "$2" ] && eval $1=\"$2\$\{$1:+':'\$$1\}\" && export $1 ; }

二. shell数学运算

在Bash shell环境中，可以利用let、(( ))和[]执行基本的算术操作，而在进行高级操作时，expr和bc这两个工具会非常有用。

2.1 整数运算

  • let命令：变量名之前不需要再添加$。
[email protected]:bashTest$ cat letMath.sh 
#!/bin/bash
num1=2
num2=8
let ret=num1+num2
echo $ret
let ret++
let ret--
echo $ret
let ret+=4      #等同于let ret=ret+4
let ret-=2      #等同于let ret=ret-2
echo $ret
[email protected]:bashTest$ ./letMath.sh 
10
10
12
  • $[expression]：使用或不使用$访问变量都行，加号两边空格可有可无。
[email protected]:bashTest$ cat math1.sh 
#!/bin/bash
no1=5; no2=8
sum=$[ $no1  +no2]
echo $sum
[email protected]:bashTest$ ./math1.sh   
13
  • $((expression))：使用或不使用$访问变量都行，加号两边空格可有可无。
[email protected]:bashTest$ cat math2.sh 
#!/bin/bash
no1=5; no2=8
sum=$(( $no1  *no2))
echo $sum
[email protected]:bashTest$ ./math2.sh   
40
  • expr命令：必须使用$访问变量，符号两边要有空格。
[email protected]:bashTest$ cat exprMath.sh 
#!/bin/bash
no1=9; no2=2
dev=`expr $no1 / $no2`
sub=$(expr $no1 - $no2)
echo $dev $sub
[email protected]:bashTest$ ./exprMath.sh 
4 7
  • declare关键字：作用就是声明类型，-i表示整数。使用或不使用$访问变量都行，符号两边不能有空格。
[email protected]:bashTest$ cat declareMath.sh 
#!/bin/bash
declare -i no1 no2 sum
no1=5; no2=831
sum=no1+$no2
echo $sum
[email protected]:bashTest$ ./declareMath.sh 
836

2.2 浮点数运算

  • bc命令：bc(选项)(参数)
    选项
    -i：强制进入交互式模式；
    -l：定义使用的标准数学库；
    -w：对POSIX bc的扩展给出警告信息；
    -q：不打印正常的GNU bc环境信息；
    -v：显示指令版本信息；
    -h：显示指令的帮助信息。
    参数
    文件：指定包含计算任务的文件。
[email protected]:bashTest$ cat bcMath.sh 
#!/bin/bash
#设置小数精度
echo "scale=5; 3/7" | bc

#进制转换
no1=192
echo "obase=2;$no1" | bc                #十进制转二进制
no2=11000000
echo "obase=10;ibase=2;$no2" | bc       #二进制转十进制
#平方和平方根

echo "3^3" | bc
echo "sqrt(100)" | bc
[email protected]:bashTest$ ./bcMath.sh 
.42857
11000000
192
27
10
  • awk命令简单使用（后续详解）。
[email protected]:bashTest$ cat awkMath.sh 
#!/bin/bash
echo ` awk -v x=3.1 -v y=7.2 'BEGIN{printf "%.2f\n", x/y}' `
echo $( awk 'BEGIN{x=3.1; y=7.2; printf "%.3f\n", x/y}' )
echo '3.1 7.2' | awk '{printf "%.4f\n", $1/$2}'
[email protected]:bashTest$ ./awkMath.sh 
0.43
0.431
0.4306
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