Linux基礎之Shell與變數
一、提出問題
在平時的工作中，我們經常會碰到設置環境的問題，例如將應用的執行路徑添加到PATH中，方便程式的執行；在Linux中更多的時候是跟shell打交道，很多通過shell啟動的應用或者服務都需要設置環境變數，例如啟動es需要設置一些環境變數，那麼Shell到底是什麼？Shell又跟環境變數有什麼關係？
二、什麼是Shell
我們知道電腦的CPU只能執行二進位表示的機器語言，在計算的早期，只有極少數的人才可以使用二進位語言來操縱電腦，這對我們所有人來說都是很難閱讀和編寫的，極大的提高了電腦的使用門檻。後來發展出來了作業系統，並在作業系統中提供了一個稱為Shell的特殊程式，Shell接收用戶輸入的的英語指令，並將它將傳遞給作業系統的內核進行執行。從開發語言的角度上來說，shell腳本是一種面向電腦用戶的腳本語言，而Shell程式就是這種腳本語言的解釋器。Shell不是系統內核的一部分，但是使用系統內核執行程式，創建文件等。
shell、普通應用程式及作業系統內核的關係如下圖
三、什麼是變數
跟其他的高級開發語言一樣，Shell裡邊的數據也需要保存在變數中。像任何程式一樣，Shell使用變數來控制其行為，並且可以通過更改其值來更改Shell和其他程式的行為。
同樣變數也有自己的命名規則
- 變數名稱區分大小寫。按照約定，環境變數應具有大寫名稱。
- 當給變數賦多個值時，它們必須用冒號分隔:。
- 等號周圍沒有空格=。
變數可以分為兩大類，環境變數和外殼變數。
環境變數是在整個系統範圍內可用的變數，並由所有衍生的子進程和外殼程式繼承。
Shell變數是僅適用於當前Shell實例的變數。
四、變數的各種操作
- 查看環境變數
使用printenv來查看環境變數的值，如果不寫變數名字，則顯示出所有的環境變數
mango@mango:~$ printenv HOME
/home/mango
mango@mango:~$ printenv
SHELL=/bin/bash
SESSION_MANAGER=local/mango:@/tmp/.ICE-unix/1441,unix/mango:/tmp/.ICE-unix/1441
QT_ACCESSIBILITY=1
COLORTERM=truecolor
XDG_CONFIG_DIRS=/etc/xdg/xdg-ubuntu:/etc/xdg
XDG_MENU_PREFIX=gnome-
GNOME_DESKTOP_SESSION_ID=this-is-deprecated
GTK_IM_MODULE=fcitx
LANGUAGE=en_US:en
QT4_IM_MODULE=fcitx
LC_ADDRESS=zh_CN.UTF-8
GNOME_SHELL_SESSION_MODE=ubuntu
LC_NAME=zh_CN.UTF-8
SSH_AUTH_SOCK=/run/user/1000/keyring/ssh
XMODIFIERS=@im=fcitx
DESKTOP_SESSION=ubuntu
可以同時列印多個變數
mango@mango:~$ printenv USER PWD
mango
/home/mango
也可以使用echo列印變數的值，但是需要在變數前邊加上$
mango@mango:~$ echo $USER
mango
mango@mango:~$ echo $USER $PWD
mango /home/mango
- 搜索特定變數
可以使用grep命令查找包含某個字元串的所有變數
mango@mango:~$ printenv | grep USER
USERNAME=mango
USER=mango
還有一個set命令，除了可以列印環境變數，同時也包括Shell變數和Shell函數
mango@mango:~$ set | grep USER
USER=mango
USERNAME=mango
local -a dirs=(${BASH_COMPLETION_USER_DIR:-${XDG_DATA_HOME:-$HOME/.local/share}/bash-completion}/completions);
- 定義變數
使用命令行設置變數的最簡單方法是鍵入其名稱並直接賦值
mango@mango:~$ shellVar=hello
mango@mango:~$ echo $shellVar
hello
這樣定義的是Shell變數，可以使用set查看，但是無法使用printenv查看
mango@mango:~$ printenv shellVar
mango@mango:~$ set | grep shellVar
shellVar=hello
啟動子shell無法列印變數的值
mango@mango:~$ echo $shellVal
hello
mango@mango:~$ bash
mango@mango:~$ echo $shellVal
mango@mango:~$
- 導出Shell變數
我們可以使用export來導出Shell變數，將其提升為環境變數，這是就可以使用printenv及在子shell里列印
mango@mango:~$ export shellVal
mango@mango:~$ printenv shellVal
hello
mango@mango:~$ bash
mango@mango:~$ printenv shellVal
hello
- 固化環境變數
直接使用export導出的環境變數，只是保存在當前回話的記憶體中，所以關閉Shell後就會丟失；我們需要將環境變數添加到配置文件中。
如果只為當前用戶設置，需要編輯.bashrc文件
sudo nano ~/.bashrc
在文件末尾添加下邊的語句
export shellVal=hello
保存並退出，重新啟動外殼程式後，將應用更改。如果要在當前會話應用更改，需要使用source命令
source ~/.bashrc
如果要為所有用戶設置環境變數，需要在/etc/profile.d文件夾中創建一個變數文件
mango@mango:~$ sudo touch /etc/profile.d/mango_env.sh
mango@mango:~$ sudo chmod +x /etc/profile.d/mango_env.sh
mango@mango:~$ sudo nano /etc/profile.d/mango_env.sh
在文件末尾添加下邊的語句
export shellVal=hello
保存並退出，重新啟動外殼程式後，將應用更改。如果要在當前會話應用更改，需要使用source命令
source /etc/profile.d/mango_env.sh
