linux——shell脚本中关于$和特殊变量的使用细节

前言

原先刚学shell脚本的时候，经常会混淆$(( ))、${}、$()这些语法的使用，刚好最近有空，就来做一下相关的总结，方便后面查询。

一、和$相关的语法

（一） 单纯的$变量名

当我们定义完一个变量后（或者是已知环境变量中存在的变量名），那我们就可以通过在变量名前面加$的方式来引用这些变量
下面我们用一个小案例来演示一下

#!/bin/bash
field1=Hello
field2=World

echo $field1
echo $field2

执行结果为：

Hello
World

我们可以看到，我们定义的变量是可以正常打印到控制台的

使用$变量需要注意的细节

• 变量名后面不要直接加其他字符串，防止识别错误。我们可以看看下面这个例子：
  我们定义了变量field1的值为Hello，希望输出HelloWorld。我们尝试直接在$field1后面加上World字符串，看一下输出的结果

#!/bin/bash
field1=Hello

echo '------------'
echo $field1World
echo '------------'

可以发现，打印出来的结果是空。这是因为字符串和变量名中间没有空格的话，脚本在执行的过程中会把field1World看成是一整个的变量名，而这个变量名我们没有定义，所以自然是找不到结果的。

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（二）${变量名}

${变量名}和$变量名的效果差不多，作用是引用我们定义的变量（包括环境变量），但${变量名}可以显式地标识我们希望引用的具体的变量，我们可以通过上文的案例来进行演示：

#!/bin/bash
field1=Hello

echo '------------'
echo ${field1}World
echo '------------'

执行结果为：

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HelloWorld
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我们可以发现，即使字符串World和变量之间不需要空格，脚本执行的时候也可以正常引用变量。

${}的进阶使用

${}的用法可不仅仅只是引用一下变量，它还具备着比较强大的文本处理功能，需要注意的是经过处理后得到的文本并不会改动到原有变量的值。

（1）字符串索引截取

当批量操作文本时，如果文本的长度和格式十分统一，那么适合用这种方式来对旧文本进行裁剪得到新文本

image.png

（2）字符串匹配裁剪

当批量操作文本时，如果文本的长度并不统一，但有相同的前缀或者后缀时，就比较适合用这种方式来进行操作

image.png

上面涉及到的特殊符号主要是#和%，我们可以这样来记
①#号和%号在键盘上的位置分别位于$号的左右位置，所以前者用来表示匹配到的左边的文本，后者表示匹配到的右边的文本。
②单个符号表示最小匹配，两个符号表示最大匹配

（3）字符串替换

image.png

（4）设置默认值

设置默认值

（5）返回字符串数量

${#str}：返回字符串的字符数

image.png

（三）$( 脚本 )

在执行一条命令时，shell会将$()中的语句当做命令执行一遍，再将结果加入到原命令中重新执行。简单概括的话，$( 脚本 )可以让我们获取到命令执行的结果值。
下面我们来用一个小案例来演示一下，结合echo命令来输出当前日期

#!/bin/bash

echo '------------'
echo "current date is $(date +%Y-%m-%d)"
echo '------------'

执行结果如下：

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current date is 2023-06-15
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我们可以看到，脚本在执行的过程中，确实是先把$()的内容执行后，再加入到了最终的文本中。需要注意的是，输出echo的内容的时候，不可以使用''，单引号里面的内容会被当做普通文本来处理。

PS：这里稍微拓展一下，`脚本` 和$(脚本) 这两个语法实现的效果是一致的，所以有时候我们会看到有些人是用`脚本`的方式来获取脚本的执行结果的。

（四）$(( 运算式 )) 和 $[]运算式

这两个语法主要是用来帮助我们做一些计算的。我们知道在shell脚本中，我们定义的数字默认都会被识别为字符串。所以涉及到数值运算的话，我们可以借助$(( 运算式 )) 来帮助我们完成一些计算。
下面我们用一个案例来简单演示一下：

#!/bin/bash

result1=$((1+2+3))
result2=1+2+3
result3=$[1+2+3]

echo '------------'
echo "1+2+3=${result1}"
echo "1+2+3=${result2}"
echo "1+2+3=${result3}"
echo '------------'

从结果中我们可以看到，使用直接用1+2+3是得不到计算结果的，使用$(())或者$[]就可以正常拿到计算结果了。

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1+2+3=6
1+2+3=1+2+3
1+2+3=6
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（五）和$有关的特殊变量

在shell脚本中，除了我们自定义的变量以及环境变量外，shell中还存在着一些自带的特殊变量来供我们使用。这些特殊变量在我们跑一些比较复杂的脚本的时候，给予很大的帮助。

变量	含义
$0	当前脚本的文件名
$n (n>1)	传递给脚本或函数的参数。n是一个数字，表示第几个参数。例如，第一个参数是2。若n大于10，则语法为${n}
$#	传递给脚本或函数的参数个数
$*	传递给脚本或者函数的所有参数
$@	传递给脚本或函数的所有参数。当被双引号""包含时，$@和@*稍有不同
$?	上个命令的退出状态，或函数的返回值
$$	当前Shell进程ID。对于Shell脚本，就是这些脚本所在进程ID

下面我们用一个简单的案例来演示一下，脚本内容如下：

#!/bin/bash

echo "====================="
echo "当前脚本文件名$0= $0"
echo "第一个参数$1= $1"
echo "第二个参数$2= $2"
echo "所有参数个数$#= $#"
echo "所有参数$*= $*"
echo "所有参数$@= $@"
echo "当前进程ID$$= $$"
echo "====================="

脚本执行结果如下，我们可以看到基本上相关的数据都正确打印出来了。

[root@10-60-159-92 testssh]# sh test.sh aa bb cc
=====================
当前脚本文件名test.sh= test.sh
第一个参数aa= aa
第二个参数bb= bb
所有参数个数3= 3
所有参数aa bb cc= aa bb cc
所有参数aa bb cc= aa bb cc
当前进程ID1432997= 1432997
=====================

关于$* 和$@的区别

在上一个案例中，我们会发现$*和$@打印出来的结果是一样的，那实际上这两个特殊变量有存在什么区别吗？如果这两个特殊变量没有被""包含的时候，其实是没有区分的。但当他们被""包含时，区别就显示出来了：$*把所有的参数看做一个整体，而$@把每个参数区分对待。具体的区别我们可以用一个案例来演示一下：

#!/bin/bash

echo "====================="
echo "print all params by \"\$*\""
for var in "$*"
do
    echo $var
done
echo "====================="

echo "====================="
echo "print all params by \"\$@\""
for var in "$@"
do
    echo $var
done
echo "====================="

执行结果如下，我们可以发现，对于$@而言，它会自动将所有的变量当做一个个元素单独去处理。

[root@10-60-159-92 testssh]# sh test.sh aa bb cc
=====================
print all params by "$*"
aa bb cc
=====================
=====================
print all params by "$@"
aa
bb
cc
=====================

对于特殊变量的使用，需要注意我们反而不能使用例如：${0}或者${$0}来获取当前脚本的文件名，因为0或者$0并不是我们定义的变量名，使用${}反而会识别不出来。所以对于特殊变量，我们正常使用就行。同时，平时我们写脚本的时候，相关的变量名也尽量不要和这些特殊变量重复，避免脚本执行错误。

小结

个人觉得相关的语法还是属于用多了就记住了，如果记不住的话，有个地方可以快速回顾一下，那我们写shell脚本的时候就问题不大了。