優質博文：IT-BLOG-CN

Linux是一個多人多任務的環境，每個人登錄系統都能取得一個bash shell，每個人都能夠使用bash下達mail這個指令來接收自己的郵箱等等。問題是，bash如何得知你的郵箱是那個文件？這就需要『變量』的幫助。

一、什么是變量

【1】變量的可變性與方便性： 簡單的說，變量就是讓一個特定的字符串代表不固定的內容。例如，每個賬號的郵件預設是以MAIL這個變量來進行存取的。當zzx用戶登錄時，他便會去MAIL這個變量，而這個變量的內容其實是/var/spool/mail/zzx，那如果 bird登錄，他的變量MAIL的內容就是/var/spool/mail/bird。而我們使用信件讀取指令mail來讀取自己的郵箱信件。

【2】影響bash環境操作的變量： 例如PATH變量，你能不能在任何目錄下執行某個指令，與PATH這個變量有很大關系。例如你下達ls這個指令時，系統就是通過PATH這個變量里面的內容所記錄的路徑順序來搜索指令的。如果搜索完PATH變量內的路徑還找不到ls這個指令時，就會在屏幕上顯示『 command not found 』的錯誤訊息了。在Linux System下，所有的線程都是需要一個執行碼，當正確登入Linux后，你就有一個bash執行程序，也才真正的經由bash來跟系統溝通。由于系統需要一些變量來提供他自己數據的存取（或者是一些環境的設定參數值，例如是否要顯示彩色等等），所以就有一些所謂的『環境變量』需要來讀入系統中，這些環境例如PATH、HOME、MAIL、SHELL等等。為了區別與自定義變量的不同，環境變量通常以大寫字符來表示。

【3】腳本程序設計（shell script）的好幫手： 在個人設定方面，例如我們要寫一個大型script時，有些數據可能由于用戶習慣的不同而有差異，比如說路徑，由于路徑在script被使用的相當多，如果下次換一部主機，都要修改 script里面的所有路徑，那一定很low，這個時候就使用變量，而該變量的定義寫在最前面，后面相關的路徑名稱都以變量來取代，那到時候只需要修改一行就等于修改了全部路徑，相當方便。

二、變量的取用與設定

【1】變量的取用（echo） ： 利用echo就能夠讀取變量，只需要在變量前加上$符號，或者用${變量}的方式讀取內容。

[root@learnVM 桌面]# echo $PATH
:/usr/lib64/qt-3.3/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/sbin:/usr/local/bin:/usr/bin
[root@learnVM 桌面]# echo ${PATH}

【2】變量與變量內容之間如何設定與修改： 用等號（=）連接變量與他的內容就好。

[root@learnVM 桌面]# echo $username  <=  目前沒有查詢到任何數據，因為此變量為被設定。
[root@learnVM 桌面]# username=zzx
[root@learnVM 桌面]# echo $username
zzx     <=  為我們設定的username值。

【3】變量的設定規則：
①、等號兩邊不能直接接空格符。
②、變量名稱只能是英文字母與數字，但是開頭字符不能時數字。
③、變量內容若有空格符可使用雙引號『"』或單引號『'』將變量內容結合起來。

[root@learnVM 桌面]# test="i am is $username"   <= 雙引號的特殊字符如$等，可以保有原本的特性
[root@learnVM 桌面]# echo $test
i am is zzx    <= 對$username進行了解析[root@learnVM 桌面]# test='i am is $username'   <= 單引號的特殊字符，僅為一般字符，純文本。
[root@learnVM 桌面]# echo $test
i am is $username   <= 不對$username進行了解析

④、可以使用跳脫字符『 \ 』將特殊符號（如：[Enter]，$，\ ，空格符，’ 等）

[root@learnVM 桌面]# test=i\ am\ is\ zzx
[root@learnVM 桌面]# echo $test
i am is zzx

⑤、變量值是一串指令所提供的信息時，可以使用反單引號『指令』或『$(指令) 』，例如想要取核心版本：

[root@learnVM 桌面]# version=`uname -r`   
[root@learnVM 桌面]# echo $version
2.6.32-642.el6.x86_64

⑥、若該變量為擴展變量內容時，則可用 “$變量名稱” 或 ${變量} 累加內容，如下：

[root@learnVM 桌面]# test=i\ am\ is\ zzx
[root@learnVM 桌面]# test=${test}\ cool  <= 或者使用"$test"\ cool
[root@learnVM 桌面]# echo $test
i am is zzx cool

⑦、若該變量需要在其他子程序執行，則需要export來使變量編程環境變量：『 export 變量名 』
⑧、通常大寫的變量是系統默認的變量，自定義的變量一般都為小寫。（規則，不遵守也行）
⑨、取消變量的方法使用：unset

[root@learnVM 桌面]# unset test
[root@learnVM 桌面]# echo $test<= 變量已被取消，輸出的值為空

三、環境變量的功能

【1】用env觀察環境變量與常見環境變量說明： 列出目前的shell環境下的所有環境變量與其內容。

[root@learnVM 桌面]# env
ORBIT_SOCKETDIR=/tmp/orbit-root
HOSTNAME=learnVM                     <=這部主機的主機名
IMSETTINGS_INTEGRATE_DESKTOP=yes
SHELL=/bin/bash                      <=目前這個環境下，使用的shell是哪一個程序
TERM=xterm                           <=這個終端機使用的環境是什么類型
HISTSIZE=1000                        <=記錄指令的筆數，默認支持1000
USER=root                            <=使用者的名稱
......

env是environment（環境）的簡寫，如下部分環境變量。如果使用export也會是一樣的內容。下面對環境變量進行介紹：
● HOME：代表用戶的家目錄。我們可以通過cd ~去家目錄。有很多程序都可能會取用到這個變量的值。
● SHELL：當前使用的SHELL是哪只程序，Linux預設使用/bin/bash。
● MAIL：當我們使用mail這個指令在收信時，系統會去讀取郵件郵箱文件（mailbox）。
● HISTSIZE：這個與『歷史命令』有關，我們曾下達過的指令可以被系統記錄下來，而記錄的『筆數』則是由這個值來設定的。
● PATH：就是執行文件搜索的路徑，目錄與目錄之間以冒號分割，由于文件的搜索是依序由PATH的變量內的目錄來查詢的，所以，目錄的順序也是很重要的。
● LANG：這個比較重要，很多訊息都會用到它，例如：當我們啟動某些 Perl 的程序語言文件時，他會主動的去分析語系數據文件，如果發現他無法解析的編碼語系，就可能產生錯誤。
● RANDOM：隨機數的變量，目前大多數distributions都會有隨機數生成器，那就是/dev/random文件，在BASH環境下，這個RANDOM變量的內容，介于0~32767之間。如果要去0~9之間的數值，利用declare宣告數值類型，如下：

[root@learnVM 桌面]# declare -i number=$RANDOM*10/32768;echo $number
2         <= 此時會隨機取0~9之間的數值

【2】用set觀察所有變量（含環境變量與自定義變量）：bash可不只有環境變量，還有一些與bash操作接口有關的變量，以及用戶自己定義的變量存在的。可通過set指令查看，set除了環境變量之外，還會將其他在bash內的變量統統顯示出來。

[root@learnVM 桌面]# set
BASH=/bin/bash          <=BASH 主程序放置路徑
BASH_VERSINFO=([0]="4" [1]="1" [2]="2" [3]="1" [4]="release" [5]="x86_64-redhat-linux-gnu") <=bash 的版本
COLUMNS=80              <=在目前的終端機環境下，使用的字段有幾個字符長度
HISTFILE=/root/.bash_history     <=歷史命令記錄的放置位置，隱藏檔。
HISTFILESIZE=1000       <=存起來（與上個變量有關）的文件之指令的最大記錄筆數
HISTSIZE=1000           <=目前環境下，內存中記錄的歷史命令最大筆數
IFS=$' \t\n'            <=預設的分隔符
LINES=24                <=目前終端機下的最大行數
PS1='[\u@\h \W]\$ '     <=PS1 就是我們系統的命令提示符，例如我的是=[root@learnVM 桌面]
PS2='> '                <=如果你使用逃脫符號（\）第二行以后的提示字符

【3】PS1（提示字符的設定）：命令提示符，當我們每次按下Enter鍵去執行某個指令后，最后要在此出現提示字符時，就會去主動讀取這個變量值了，例如我本機的PS1='[\u@\h \W]\$ ' 顯示的是一種特殊符號，這些特殊符號可以顯示不同的信息，每個distribution的bash默認的PS1變量內容可能有差異，但不要緊，可以通過man bash查詢PS1的相關說明，以理解底下的一些符號的意義。
? \d：可顯示出『星期 月 日』的日期格式，如：“Mon Feb 2”
? \H：完整的主機名。
? \h：僅取主機在第一個小數點之前的名字。
? \t：顯示時間，為24小時格式的『HH:MM:SS』
? \T：顯示時間，為12小時格式的『HH:MM:SS』
? \A：顯示時間，為24小時格式的『HH:MM』
? \@：顯示時間，為12小時格式的『am/pm』
? \u：目前使用者的賬號名稱
? \v：BASE的版本信息
? \w：完整的工作目錄名稱，由根目錄寫起的目錄名稱，所以僅會列出最后一個目錄名。
? \#：下達的第幾個指令
? \$：提示字符，如果是root的話，提示字符為# ，否則為$

CentOS預設的PS1內容：PS1='[\u@\h \W]\$ '，這個反斜杠后的數據為PS1的特殊功能，與bash的變量設定沒有關系，現在我們應該都清楚為什么我的命令提示符是：『root@learnVM 桌面』，我們也可以修改自己的命令提示符：

[zzx@learnVM home]$ PS1='[\u@\h \w \A #\#]\$'  <= \#表示第2次下達的命令，每執行一次命令累加1
[zzx@learnVM /home 06:34 #2]$  

【4】$（關于本shell的PID）：錢字號本身也是個變量，表示當前Shell的線程代號，既所謂的PID（Process ID）。想要知道自己shell的PID可以通過echo $$獲取PID號碼。

[zzx@learnVM /home 06:34 #2]$echo $$
3405

【5】？（關于上個執行指令的回傳值）：問號也是一個特殊的變數，在 bash 中這個變量很重要，表示上一個執行的指令所回傳的值，當執行某指令時，這些指令都會回傳一個執行后的代碼。一般來說，如果成功的執行該指令，則會回傳一個0值，如果執行過程發生錯誤，就會回傳『錯誤代碼』，一般就是以非為0的數值來取代。

[zzx@learnVM /home 06:37 #3]$12name=ddd
bash: 12name=ddd: command not found
[zzx@learnVM /home 06:44 #4]$echo $?
127     <=錯誤代碼回傳值依據軟件而有不同，我們可以利用這個代碼來搜索錯誤的原因

【6】export（自定義變量轉成環境變量）：環境變量與自定義變量的區別，就是該變量能夠被子程序繼續引用的就是環境變量，反之則為自定義變量。簡單介紹下子程序與父程序：當登錄Linux后，會獲取一個bash（獨立的程序），這個程序的識別使用的是一個稱為程序標識符PID。接下來在bash底下所下達的任何指令都是由這個bash所衍生的，那些被下達的指令被稱為子程序。

如上所示，我們在原本的bash底下執行另一個bash，結果操作的環境接口就會跑到第二個bash去（就是子程序），原本的bash就是sleep這個指令運行的環境就是實現部分，若要回到原本的bash去，就只有將第二個bash結束掉（下達exit或者logout）指令。因為子程序僅會繼承父程序的環境變量，所以 bash的自定義變量在進入子程序后就會消失，一直到離開子程序并回到原父程序后，變量才會有生效。那么如何將自定義的變量轉化為環境變量啦，就是通過export指令實現。

[zzx@learnVM home]$ export 變量名稱

如果下達export指令就會將所有的『環境變量』繡出來：

[zzx@learnVM home]$ export
declare -x CLASS_PATH=".:/usr/install/jvm/jdk1.8.0_121/lib/dt.jar:/usr/install/jvm/jdk1.8.0_121/lib/tools.jar:/usr/install/jvm/jdk1.8.0_121/jre/lib"
declare -x COLORTERM="gnome-terminal"
declare -x CVS_RSH="ssh"
declare -x DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS="unix:abstract=/tmp/dbus-2vt9iZbym4,guid=3aeb40487b94bd413a26d22f0000003a"
declare -x DESKTOP_SESSION="gnome"
declare -x DISPLAY=":0.0"
declare -x GDMSESSION="gnome"
declare -x GDM_KEYBOARD_LAYOUT="us"
...........

四、影響顯示結果的語系變量（locale）

當我們使用man command的方式去查詢某個數據的說明文件時，該說明文檔的內容可能會因為我們使用的語系不同而產生亂碼。另外，利用ls查詢文件的時間時，也可能會有亂碼出現在時間部分。這個問題其實就是語系的問題。目前大多數的Linux系統都支持萬國碼了，也支持大部分的國家語系。我們可以通過locale指令查詢自己的Linux支持多少語系。

[root@learnVM 桌面]# locale -a
zh_TW.big5     <= 大五碼的中文編碼
zh_TW.euctw
zh_TW.utf8     <= 萬國碼的中文編碼
......

正體中文語系至少支持了兩種以上的編碼，一種是目前還是很常見的big5，另一種則是越來越熱門的utf-8編碼。我們可以通過以下逐一設定每個語系有關的數據變量，但事實是， 如果其他語系變量都沒設置，且你有設置LANG 或者是LC_ALL時，則其他的語系變量就會被這兩個變量所取代！這也是為什么在Linux當中，通常說僅設定LANG或LC_ALL兩個變量而已。在Linux主機的終端機接口（tty1~tty6）的環境下，如果設定『 LANG=zh_TW.utf8 』這個設定值生效后，使用 man 或者其他訊息輸出時，都會出現一堆亂碼，尤其是ls -l這個參數。Linux主機的終端機接口環境下是無法顯示像中文這么復雜的編碼文字，所以就會產生亂碼了。

[root@learnVM 桌面]# locale
LANG=zh_CN.UTF-8
LC_CTYPE="zh_CN.UTF-8"
LC_NUMERIC="zh_CN.UTF-8"
LC_TIME="zh_CN.UTF-8"
LC_COLLATE="zh_CN.UTF-8"
LC_MONETARY="zh_CN.UTF-8"
LC_MESSAGES="zh_CN.UTF-8"
LC_PAPER="zh_CN.UTF-8"
LC_NAME="zh_CN.UTF-8"
LC_ADDRESS="zh_CN.UTF-8"
LC_TELEPHONE="zh_CN.UTF-8"
LC_MEASUREMENT="zh_CN.UTF-8"
LC_IDENTIFICATION="zh_CN.UTF-8"
LC_ALL=

五、變量的有效范圍

變量也有使用的范圍，則『變量』可否被引用與export有關。被export后的變量為『環境變量』。為什么環境變量的數據可以被子程序所引用，是因為內存配置的關系。
? 當啟動一個shell，操作系統會分配一記憶區塊給 shell 使用，此內存內之變量可讓子程序取用。
? 若在父程序中利用export功能，可以讓自定義變量的內容寫到上述的記憶區塊當中（環境變量）
? 當加載另一個 shell 時，子shell可以將父shell的環境變量所在的記憶區塊導入自己的環境變量區塊中。

六、變量鍵盤讀取、數組與宣告（read、array、declare）

除了提到的變量設定功能，我們也可以通過鍵盤輸入。就類似于我們執行某些程序時，會提示使用這輸入“yes/no”之類的訊息。我們還可以宣告這個變量的屬性，例如：數組或者是數字等等。
? read：讀取來自鍵盤輸入的變量。這個指令最常被用在shell script的撰寫當中，想要跟使用者對談就使用該指令。

[root@learnVM /]# read [-pt] variable
選項與參數：-p : 后面可以接提示符-t : 后面可以接等待的『秒數』這個比較有趣，不會一直等待使用者。范例一：讓用戶由鍵盤輸入一內容，將該內容編程名為 atest 的變量
[root@learnVM /]# read atest
this is a test       <= 此時光標會等待你輸入
[root@learnVM /]# echo $atest
this is a test       <= 你剛剛輸入的數據已經變成一個變量內容范例二：提示使用者 30 秒內輸入自己的大名，將該輸入字符串作為名為 named 的變量內容
[root@learnVM /]# read -p "pelse you name" -t 30 names
pelse you name zzx  <= 會有提示字符
[root@learnVM /]# echo $names
zzx                 <= 輸入的數據又變成一個變量的內容

? declare/typeset：宣告變量的類型。如果使用declare后面并沒有接任何參數，那么bash就會主動將所有的變量名稱與內容統統叫出來，就好像使用 set一樣。

[root@learnVM /]# declare [-aixr] variable
選項與參數：
-a : 將后面名為 variable 的變量定義成為數組（array）類型
-i : 將后面名為 variable 的變量定義為整數數字（integer）類型
-x ：用法與 export 一樣，就是將后面的 variable 變成環境變量。
-r : 將變量設定成為 readonly 類型，該變量不可被更改內容，也不能unset。范例一：讓sum 進行 1+2+3 的加和
[root@learnVM /]# sum=1+2+3
[root@learnVM /]# echo $sum
1+2+3
[root@learnVM /]# declare -i sum=1+2+3
[root@learnVM /]# echo $sum
6

由于在默認的情況底下bash對于變量有幾個基本的定義：
● 變量類型默認為『字符串』，所以若不指定變量類型，則1+2為一個『字符串』而不是『計算式』。
● bash環境中的數值運算，預設最多僅能達到整數形態，所以1/3結果是 0；
如果需要非字符串類型的變量，那就得要進行變量的宣告才行。如下繼續接受declare功能。

范例二：將sum 變為環境變量
[root@learnVM 桌面]# declare -x sum
[root@learnVM 桌面]# export |grep sum
declare -ix sum="6"              <= 會出現 i 與 x 的宣告范例三：將sum 變為只讀屬性，不可更改
[root@learnVM 桌面]# declare -r sum
[root@learnVM 桌面]# sum=test
bash: sum: readonly variable     <=不允許修改此屬性范例四：將sum 更改為非環境變量的自定義變量
[root@learnVM 桌面]# declare +x sum   <= 將－變成+ 表示【取消】功能，這里 x 表示環境變量
[root@learnVM 桌面]# declare -p sum   <= -p 可以單獨列出變量的類型
declare -ir sum="6"                  <= 只剩下i,r的類型，不具有x（環境變量）類型。

需要注意的是，如果不小心將變量設定為『只讀』，通常得要注銷再登入才能復原該變量的類型。

? 數組（array）變量類型：var[index]=content：表示數組名為var，我們假定數組的內容為var[1]=1，var[2]=2，var[3]=3等等，那么index就是一些數字。

范例：設定上面提到的 var[1] ~ var[3] 的變數
[root@learnVM 桌面]# var[1]="1"
[root@learnVM 桌面]# var[2]="2"
[root@learnVM 桌面]# var[3]="3"
[root@learnVM 桌面]# echo "${var[1]},${var[2]},${var[3]}"
1,2,3

七、與文件系統及程序的限制關系（ulimit）

我們知道Linux可以同時登陸十個人，如果同時啟動十個文件每個文件的大小約10 MBytes，主機的內存就需要10*100*10= 10000MBytes=10GBytes，系統就會掛點。為了要預防這個情況的發生，所以我們的bash是可以『限制用戶的某些系統資源』的，包括可以開啟的文件數量，可以使用的CPU時間，可以使用內存總量等等。可以用ulimit進行設置。

[root@learnVM 桌面]# ulimit [-SHacdfltu] [配額]
選項與參數：-H : hard limit ，嚴格的設定，必定不能超過這個設定的數值；-S ：soft limit ，警告的設定，可以超過這個設定值，但是若超過則有警告信息。在設定上，通常 soft 會比 hard 小，例如 soft 80，而hard 100-a ：后面不接任何選項與參數，可以列出所有的限制額度-c : 當某些程序發生錯誤時，系統可能會將該程序的內存中的信息寫成文件（除錯用），這種文件就被稱為核心文件（core file）。此為限制每個核心文件的最大容量。-f : 此 shell 可以建立的最大文件容量（一般可能設定為2GB）單位為 Kbytes-d : 程序可使用的最大斷裂內存（segment）容量。-l : 可用于鎖定的內容容量-t : 可使用的最大CPU時間（單位為秒）-u : 單一用戶可以使用的最大程序（process）數量

范例：列出你目前身份（假設為一般賬號）的所有限制數據數值

[root@learnVM 桌面]# ulimit -a
core file size          (blocks, -c) 0              <=只要是0就代表么有限制
data seg size           (kbytes, -d) unlimited
scheduling priority             (-e) 0
file size               (blocks, -f) unlimited      <=可建立的單一文件大小
pending signals                 (-i) 7334
max locked memory       (kbytes, -l) 64
max memory size         (kbytes, -m) unlimited
open files                      (-n) 1024           <=同時可開啟的文件數量
pipe size            (512 bytes, -p) 8
POSIX message queues     (bytes, -q) 819200
real-time priority              (-r) 0
stack size              (kbytes, -s) 10240
cpu time               (seconds, -t) unlimited
max user processes              (-u) 7334
virtual memory          (kbytes, -v) unlimited
file locks                      (-x) unlimited

想要復原ulimit的設定最簡單的方法就是注銷再登入，否則就是得要重新以 ulimit設定才行。需要注意的是，一般身份使用者如果要以ulimit設定-f的文件大小，那么他『只能繼續減小文件容量，不能增加文件容量』。

八、變量內容的刪除、取代與替換（Optional）

【1】變量內容的刪除與取代： 具體舉例說明：

[root@learnVM 桌面]# test=1234567890
[root@learnVM 桌面]# echo ${test#*5}  <= test是變量名稱，#表示從變量的最前面開始向右刪除，且僅刪除最短的那個
67890[root@learnVM 桌面]# echo ${test//8/44}  <= 將8 替換為 44
12345674490

（*）表示通配符，取0到無窮多個任意字符。從上面 的案例可以看出刪除了5之前的所有元素。上面的一個 # 表示刪掉最短的那個，那么兩個 ## 表示刪除最長的那個數據。那么除了上述從前面開始刪除#之外，還有重后面開始刪除的%。上述取掉實例中，兩個斜線中間的是舊字符串，后面的是新字符串。那么兩個雙斜線表示的是替換所有符號條件的內容。

【2】變量的測試與內容替換： 通常我們會判斷某變量是否存在，如存在使用以有的，若不存在則給予一個常用的設定。舉例：

[root@learnVM 桌面]# echo ${username}<= 空白表示username變量不存在
[root@learnVM 桌面]# username=${username-root}
[root@learnVM 桌面]# echo $username
root                                           <= 因為username不存在所以賦默認root值
[root@learnVM 桌面]# username=zzx               <=當給其手動賦值zzx后，再是用 *-root
[root@learnVM 桌面]# username=${username-root}
[root@learnVM 桌面]# echo $username          
zzx                                             <=會發現默認的 root 不會生效

在大括號內冒號【：】的作用，被測試的變量如果設定為空字符串時，就可以用*-root中的root來替換設定的空字符串的值：

變量設定方式	str 沒有設定	str 為空字符串	str 已設定非為空字符串
var=${str-expr}	var=expr	var=	var=$str
var=${str:-expr}	var=expr	var=expr	var=$str
var=${str+expr}	var=	var=expr	var=expr
var=${str:+expr}	var=	var=	var=expr
var=${str=expr}	str=expr var=expr	str不變 var=	str不變 var=$str
var=${str:=expr}	str=expr var=expr	str=expr var=expr	str不變 var=$str