Linux基础之Shell与变量

一、提出问题

在平时的工作中，我们经常会碰到设置环境的问题，例如将应用的执行路径添加到PATH中，方便程序的执行；在Linux中更多的时候是跟shell打交道，很多通过shell启动的应用或者服务都需要设置环境变量，例如启动es需要设置一些环境变量，那么Shell到底是什么？Shell又跟环境变量有什么关系？

二、什么是Shell

我们知道计算机的CPU只能执行二进制表示的机器语言，在计算的早期，只有极少数的人才可以使用二进制语言来操纵计算机，这对我们所有人来说都是很难阅读和编写的，极大的提高了计算机的使用门槛。后来发展出来了操作系统，并在操作系统中提供了一个称为Shell的特殊程序，Shell接收用户输入的的英语指令，并将它将传递给操作系统的内核进行执行。从开发语言的角度上来说，shell脚本是一种面向计算机用户的脚本语言，而Shell程序就是这种脚本语言的解释器。Shell不是系统内核的一部分，但是使用系统内核执行程序，创建文件等。
shell、普通应用程序及操作系统内核的关系如下图

三、什么是变量

跟其他的高级开发语言一样，Shell里边的数据也需要保存在变量中。像任何程序一样，Shell使用变量来控制其行为，并且可以通过更改其值来更改Shell和其他程序的行为。
同样变量也有自己的命名规则

• 变量名称区分大小写。按照约定，环境变量应具有大写名称。
• 当给变量赋多个值时，它们必须用冒号分隔:。
• 等号周围没有空格=。
  变量可以分为两大类，环境变量和外壳变量。
  环境变量是在整个系统范围内可用的变量，并由所有衍生的子进程和外壳程序继承。
  Shell变量是仅适用于当前Shell实例的变量。

四、变量的各种操作

1. 查看环境变量

使用printenv来查看环境变量的值，如果不写变量名字，则显示出所有的环境变量

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

可以同时打印多个变量

mango@mango:~$ printenv USER  PWD
mango
/home/mango

也可以使用echo打印变量的值，但是需要在变量前边加上$

mango@mango:~$ echo $USER
mango
mango@mango:~$ echo $USER $PWD
mango /home/mango

2. 搜索特定变量

可以使用grep命令查找包含某个字符串的所有变量

mango@mango:~$ printenv | grep USER
USERNAME=mango
USER=mango

还有一个set命令，除了可以打印环境变量，同时也包括Shell变量和Shell函数

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);

3. 定义变量

使用命令行设置变量的最简单方法是键入其名称并直接赋值

mango@mango:~$ shellVar=hello
mango@mango:~$ echo $shellVar
hello

这样定义的是Shell变量，可以使用set查看，但是无法使用printenv查看

mango@mango:~$ printenv shellVar
mango@mango:~$ set | grep shellVar
shellVar=hello

启动子shell无法打印变量的值

mango@mango:~$ echo $shellVal
hello
mango@mango:~$ bash
mango@mango:~$ echo $shellVal

mango@mango:~$ 

4. 导出Shell变量

我们可以使用export来导出Shell变量，将其提升为环境变量，这是就可以使用printenv及在子shell里打印

mango@mango:~$ export shellVal
mango@mango:~$ printenv shellVal
hello
mango@mango:~$ bash
mango@mango:~$ printenv shellVal
hello

5. 固化环境变量

直接使用export导出的环境变量，只是保存在当前回话的内存中，所以关闭Shell后就会丢失；我们需要将环境变量添加到配置文件中。
如果只为当前用户设置，需要编辑.bashrc文件

sudo nano ~/.bashrc

在文件末尾添加下边的语句

export shellVal=hello

保存并退出，重新启动外壳程序后，将应用更改。如果要在当前会话应用更改，需要使用source命令

source ~/.bashrc

如果要为所有用户设置环境变量，需要在/etc/profile.d文件夹中创建一个变量文件

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

在文件末尾添加下边的语句

export shellVal=hello

保存并退出，重新启动外壳程序后，将应用更改。如果要在当前会话应用更改，需要使用source命令

source /etc/profile.d/mango_env.sh