聊聊Linux Shell

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爲什麼寫這篇文章

那天同事在我的電腦上給我演示一個操作的步驟，使用了一個env命令，好吧，我承認我文盲，我不知道這個命令是幹嘛的！！！正是由於我的無知，反倒激起了學習探索的慾望，一定要把這個env學個透徹。經過幾個下班後的空閒時間，終於搞清楚了這“坨”東西，記錄成文，和大家分享，如果對大家有所幫助，或者能夠掃除大家的一些盲點，我也就勝感欣慰。

對Shell最簡單的認識

這就是你眼中的Shell，當你在Linux中，打開Terminal的時候，出現了一個黑屏，又或一個白屏的窗口的，哦，這就是我們眼中的Shell，這種理解也許對，也許不對。

當我們打開Terminal的時候，其實運行了一個默認的Shell解釋器，我們一般都是/bin/bash，當我們在終端中輸入各種命令時，都是由這個/bin/bash來進行解釋的；也就是說Shell是運行在Terminal上的一個程序。

明白了Shell以後，我們經常會在當前的Shell中運行一個Shell腳本，當你運行這個Shell腳本的時候，你是否知道這背後在幹些什麼麼？這又說到下一個話題：父Shell與子Shell。

父Shell與子Shell

如果不明白父Shell與子Shell的關係，那麼這篇文章重點要講的Shell中的變量，也就說不清了。

當我們啓動Terminal的時候，會運行一個Shell進程，暫且叫做Shell進程A；當我們在這個Terminal中運行Shell腳本的時候，進程A會fork出一個新進程，從而啓動另一個Shell解釋器（這由腳本中第一行指定的，例如：#!/bin/bash），fork出來的這個新進程暫且叫做進程B。此時，進程A和進程B就是父、子進程的關係；進程B是一個子Shell，而進程A則是父Shell。一旦子Shell中的腳本執行完畢，此子Shell隨即結束，返回到父進程。這就是父Shell和子Shell。

我想我應該把父Shell和子Shell說清了，明白了這層關係以後，我們繼續總結。

Shell初始化讀的一些配置文件

首先，你要意識到一點，就是你登陸Linux系統，打開Terminal，使用Shell的時候，系統在背後讀取了一大“坨”的配置文件，這些配置文件決定了你的Shell中的變量。所以，在具體總結Shell中的變量時，我們還需要來看看讀了哪些配置文件，以及讀取這些配置文件的順序是什麼。

1. /etc/profile：該文件爲系統的每個用戶設置環境信息，當用戶第一次登錄系統時，該文件會被執行。 並從/etc/profile.d目錄的配置文件中讀取shell的設置；
2. ~/.bash_profile或者~/.bash_login或者~/.profile：系統會依次尋找這三個文件，這些是針對當前用戶的配置，但是需要注意的是，這三個文件一般不會同時存在，即使同時存在，系統按照這個順序找到了一個以後，就不會再去讀剩下的了；
3. ~/.bashrc：該文件包含了專屬於當前登錄用戶的bash shell的bash信息，當登錄以及每次打開新的shell時，該文件都會被讀取；
4. /etc/bashrc：爲每一個運行bash shell的用戶執行此文件；當bash shell被打開時，該文件被讀取。

這些腳本配置文件決定了你的系統變量和環境變量等。如果你感興趣，你可以去看看這些腳本的源碼，你就會知道它們到底是怎麼調用的了。當然了，如果我們需要定義一些我們經常用到的變量，比如配置JDK的時候，你可能還要編輯它們。

Shell中的變量

先不帶子Shell玩，把單個Shell進程中的變量捋清了，再把子Shell加進來一起總結。

在Shell中有以下三種變量：

• 內部變量；系統定義，不能修改；
• 環境變量；系統定義，可以修改，可以利用export將用戶變量轉爲環境變量；
• 用戶變量；用戶定義，可以定義，玩壞了都沒事。

比如以下這些就是內部變量：

變量名	描述
$#	命令行參數個數
$0	當前程序的名稱
$?	前一個命令或函數的返回碼
$$	當前程序的PID

以下這些是我們常用的一些環境變量，一般我們使用env命令查看當前用戶的環境變量。

變量名	描述
PATH	表示Shell將到哪些目錄中尋找命令或程序
SHELL	當前用戶的Shell類型
HOME	當前用戶主目錄
PS1	基本提示符

用戶變量（本地變量）那就比較隨性了，你可以自己隨意定義，比如：

> str='Hello World'
> echo $str

我們使用set命令來顯示當前Shell中定義的用戶變量，當然了set命令也會輸出環境變量。

上面說的這些你明白了麼？我們繼續。

帶上子Shell一起玩

當我們在Shell裏面再運行一個Shell腳本的時候，這個時候會fork出一個新的Shell進程，此時就會有父、子Shell兩個進程了。有了父、子關係，那麼父進程中的Shell變量會遺傳到子進程中麼？？？同時，子進程中的Shell變量會返回到父進程麼？？？這些都是我們需要關注的。先來看一個例子：

父Shell定義一個變量：

> str='Hello World'

然後在父Shell中運行以下腳本：

#!/bin/bash
# 輸出父Shell中定義的str
echo $str

# 輸出環境變量
echo $HOME
echo $PATH

你會發現，運行以後，str輸出空，但是$str輸出空，但是$ HOME和$PATH卻可以很完美的輸出。這也說明，我們在一個Shell中定義的用戶變量，只能被當前Shell所使用，別人是無法訪問到的，即使是子Shell也不例外；而父進程的環境變量是可以在子進程中被訪問。但是有的時候，我們有這樣的需求：

在子進程中訪問父進程的用戶變量（本地變量），這該怎麼辦？？？

當我們遇到這樣的需求時，我就不得不說一下export命令了。

說說export命令

export命令可以將用戶變量設置爲環境變量，從而可以在子Shell進程中訪問該變量。這正好也好和export的中文含義相符。對於之前的例子，我們可以在父Shell中輸入一下命令：

> export str

再次執行腳本時，就可以輸出用戶變量str的值了；這就是export的作用。但是，我們在父Shell中輸入export str以後，當我們關閉父Shell以後，該環境變量將失效，如果想打開Shell就能立刻設置export，我們可以按照我們的需要，將export str寫到上面總結的那一“坨”啓動配置文件中，這樣就不會因爲關閉了父Shell而導致export失效。

父與子的另一層關係

現在我們可以在子進程中訪問父進程的變量了，你是否想過，在子Shell中修改父Shell的變量是否會影響父Shell中該變量的值呢？不妨做個測試。

#!/bin/bash
# 修改父Shell傳遞過來的變量str的值
$str='http://www.jellythink.com'
echo $str

運行腳本，發現在父Shell中，str的值並沒有發生改變。其實，這又關係到Linux中關於進程的另一個知識點。當父進程中fork一個子進程時，子進程會拷貝父進程的相關變量，此時，子進程就會擁有和父進程同名同值的變量，雖然同名同值，但是卻只是父進程的一個副本，對於副本的修改都和父進程無關。

而如果我們在子Shell中定義一個變量，反過來在父Shell中是否可以訪問呢？實踐告訴我們，這樣是行不通的，你不可以在父Shell中訪問子Shell中定義的變量。如果想在父Shell中訪問子Shell中定義的變量，可以藉助一個臨時文件，將局部變量寫入臨時文件，父Shell讀取這個文件，從而達到訪問子Shell中定義的變量的目的。

總結

這篇文章雖然總結的多而雜，但是每一部分都是息息相關、環環相扣的，對於大家整體理解Linux Shell有非常大的幫助，也有利於大家學習Linux Shell。文章有點長，需要一點耐心去把它從頭到尾好好的讀完。爲了學習，是需要一點耐心的，你說呢？這一篇就總結到這裏了，下一篇再見。

果凍想-一個原創技術文章分享網站。

2015年10月21日 於呼和浩特。

附錄

這裏對文中涉及到的命令以及一些相關命令進行總結一下。

命令	描述
set	顯示本地定義的Shell變量
unset	清除環境變量，例如：unset str
export	設置一個新的環境變量
env	顯示當前用戶所有環境變量

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