Shell简介

Shell作为一种“胶水”语言，主要目的是将系统中各种工具粘合在一起，其主要功能是方便的调用各种系统命令。为了这一目的，shell被设计成“面向字符串”的语言，即一切皆字符串。（这有点像Unix设计哲学：一切皆文件）

刚接触shell编程时会认为shell脚本只是用来将各种系统命令放在一起组合执行。
但shell实际上是一门编程语言，编程语言具有的特点它一般也都有。

shell编程学习分为两部分：

• shell语法

  变量、逻辑判断与循环流程控制、函数等语法要素齐全。

• Unix/Linux系统命令

  系统命令可以看作C语言中的标准库，让用户能够更便捷的完成任务。

但需要注意的是，C是编译型语言，而shell是解释型语言。

变量

Shell主要是字符串处理语言，当然它也提供一些简单的算术预算功能（功能比较弱）。
不同于编译型语言（如C、Fortran），shell是脚本型语言，不需要变量类型声明。
直接var=value这样变量名赋值，变量类型为字符串。也可以通过一些方法声明为数组。

变量声明与引用

Shell变量名称的开头是一个字母或下划线符号，后面接任意长度字母、数字或下划线（与C语言定义类似）。变量名称的字符长度没有限制。shell变量用来保存字符串值。

以下是Bash的保留字（或称关键字），变量声明时应避免使用它们。

! case  coproc  do done elif else esac fi for function if in select then until while { } time [[ ]]

变量赋值

var=value

变量名称紧接着"="字符，最后是新值，中间完全没有任何空格。

变量值可以是空值，即不含任何字符，myvar= ，未定义的变量会展开为null空字符串。

if [ -z $undefined ]; then echo null string; fi   # 输出null string 
if [ -n "$undefined" ]; then echo null string; fi # 没有输出
if [ -n $undefined ]; then echo null string; fi # 输出null string, why?

-n判断字符串不是null时为真，为何变量引用不加双引号，结果不是预期的？

如果变量值内含空格，需要加上引号（注意单引号与双引号的区别）

var1=abc
var2=5        #即使是数字，仍以字符串形式存储在变量中
var3=This_is_a_long_string
var4="This_is_a_long_string"      #虽然var4被双引号包围，其值与var3一致
var5="This is a long string with space"  #由于字符串中有空格，必须加引号
var6=4+5  #4+5看似一个数学表达式，但以字符串形式存储在变量中

变量引用

变量的引用有两种方式：

• 在变量前加上$字符，表示引用这个变量的值。 var7=$var1
• 使用${}包围变量，如var8=${var2}

符号常量

使用readonly命令使变量称为只读模式，而之后赋值给它们是被禁止的。

hours_per_day=24
readonly hours_per_day
#也可以合并为一句（需要POSIX兼容）
readonly hours_per_day=24

环境变量

环境是一个名称与值的简单列表，可供所有执行中的进程使用。新的进程会从父进程
继承环境，也可以在建立新的子进程之前修改它。

export命令可以将新变量添加到环境变量中去。

PATH=$PATH:/usr/local/bin
export PATH
#或写成一句（须POSIX兼容）
export PATH=$PATH:/usr/local/bin

注意变量赋值放在某一命令名称与参数前，该变量只对当前命令有效，对后面的命令不会有效。

#!/bin/bash

function cmd1(){
    echo local_var is $var
}

var=a
var=b cmd1 
echo org_var is $var

#输出结果为：
local_var is b
org_var is a

export命令仅将变量加到环境中，如果需要从程序的环境中删除变量，则要用env命令，
env也可以临时改变环境变量值。

env -i PATH=$PATH HOME=$HOME awk '...' file1

-i 选项是用来初始化一个空环境变量列表，也就是丢弃任何的继承值，仅传递命令行上指定的变量给程序使用。

env命令也可以查询某个环境变量是否定义了。

env | grep I_MPI_ROOT

unset命令从执行中的shell中删除变量或函数。缺省时，会解除变量设置，加上-v选项
可特指解除变量。-f选项删除函数。

unset var1   #or
unset -v var1
unset -f function_name

比如

unset I_MPI_ROOT
echo $I_MPI_ROOT  # 变量已经没有值了

小结

• shell是针对字符串处理的一门编程语言。
• 通过var=value直接赋值给变量，使用$或${}引用变量值。
• readonly声明变量为只读类型，export命令声明变量为环境变量，unset命令删除变量或函数。

参考资料

[1] Bash脚本编程语言中的美学与哲学 http://www.cnblogs.com/youxia/p/linux010.html

[2] man bash

[3] Arnold Robbins, Nelson H.F. Beebe. Shell脚本学习指南