Shell编程规范与变量：变量基础、调试等操作

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6. Shell变量的作用与类型

6.1 变量的作用

变量用于存储系统和用户需要的特定参数或值。在Shell脚本中，变量可以提高代码的可读性、可维护性，并且避免重复输入相同的值或字符串。

• 存储数据和字符串：Shell变量可以存储各种类型的数据，例如数字、文本字符串、文件名等。（如用户输入的信息、命令的输出结果，脚本内部的临时数据等）
• 传递参数：在Shell脚本中，特殊变量如 $1、$2、$@ 等用于获取传递给脚本的参数，分别表示第一个参数、第二个参数和所有参数的列表。
• 控制程序流程：通过设置和操作变量的值，变量在条件判断、循环操作等控制程序流程中发挥重要作用。
• 提高可读性和可维护性：使用有意义的变量名可以使脚本更容易理解和修改。
• 避免重复输入：使用变量可以避免在脚本中重复输入相同的值或字符串，提高效率和准确性。

6.2 变量的类型

• 局部变量：仅在当前Shell或脚本中有效，通常使用 local 关键字声明，避免与全局变量冲突。

  local var="value" 
  

• 环境变量：在整个系统或Shell会话中有效，可以被子Shell或其他程序继承，通常使用 export 关键字声明。

  用于配置系统环境或传递配置信息。

  export PATH="/usr/local/bin:$PATH" 
  

• 位置参数变量：用于获取脚本或函数的输入参数。常见的有 $1、$2等，表示第一个、第二个参数，$@ 和 $* 表示所有参数。

  位置参数变量通常用于编写通用的脚本或函数，使其可以处理不同的输入。

  echo "第一个参数是：$1" 
  

• 特殊变量：用于获取Shell或命令的特殊信息，如 $? 表示上一个命令的退出状态码。 $$ 表示当前Shell的进程ID。

  特殊变量用于控制程序流程、调试或记录系统信息等场景。

  echo "当前Shell的进程ID是：$$" 
  

6.3 变量的命名规则

变量名：使用固定的名称，由系统预设或用户定义。

• 合法字符：变量名只能包含字母、数字和下划线，且必须以字母或下划线开头。
• 区分大小写：变量名区分大小写。
• 避免冲突：避免使用Shell的保留字或命令名作为变量名，以免引发冲突和错误。

拓展7点：

1、不要使用系统的命令作为变量名
2、不要使用中文
3、不能特殊符号开头 可以用_来开头
4、在指定变量名的时候有一个默认的规则：计算机：computer 学生：student a= b=
5、要有注释，还要注意前后一致
6、只能包含字母、数字、下划线
7、严格区分大小写

7. 脚本调试与日志记录

在Bash中，调试脚本和记录日志是理解脚本执行过程和快速定位错误的重要手段。

7.1 脚本调试

7.1.1 启用调试模式

使用 set -x 可以打开调试模式，输出每行命令及其扩展结果。

示例：

#!/bin/bash
set -x
var1="Hello"
echo $var1 

• 解释：输出脚本每一行命令及其执行结果，便于调试分析。

7.1.2 使用命令行参数调试

还可以通过命令行参数调试脚本：

• 检查语法错误：

  bash -n script.sh 
  

• 检查逻辑错误：

  bash -x script.sh 
  

• 解释：

  • n 参数检查语法错误，不执行脚本。
  • x 参数在执行脚本时输出每一行命令和结果，帮助调试逻辑错误。

7.2 位置变量使用

位置变量用于获取传递给脚本的参数。

示例：

#!/bin/bash
echo "位置变量0为脚本本身"
echo $0
echo "位置变量1为脚本后第一个参数"
echo $1
echo "位置变量2为脚本后第二个参数"
echo $2
echo "以此类推" 

运行示例：

./demo.sh Lisii zhangsan wangwu zhaoliu 

• $0：返回脚本本身的名称。
• $1：返回脚本后第一个参数。
• $2：返回脚本后第二个参数。

7.3 记录日志

通过 exec 命令将标准输出和错误输出重定向到日志文件，记录脚本的执行过程。

示例：

exec > script.log 2>&1
echo "Starting script..." 

• 说明：所有输出（包括错误信息）将保存到 script.log 文件中。

8. httpd服务的重定向输入输出及错误输出举例

httpd 是Apache HTTP Server的守护进程，是一种Web服务器，用于处理HTTP请求并返回网页内容。

在运行httpd服务时，标准输出、标准输入和错误输出可以重定向到不同的文件，便于记录访问日志、错误日志和系统信息。

8.1 标准输出与错误输出

• 标准输出：通常是输出到终端屏幕，记录成功处理的连接信息。
• 标准输入：在很多情况下不需要，但在某些服务配置或调试中可能会用到。
• 错误输出：记录在处理连接时发生的错误或异常信息。

示例：

httpd > /var/log/httpd/httpd.log 2> /var/log/httpd/error.log 

解释：

• /var/log/httpd/httpd.log 文件记录了程序的全局信息和系统信息。
• /var/log/httpd/error.log 文件记录了处理异常连接的信息。

8.2 混合输出

将标准输出和错误输出混合在一起，可以将两者重定向到同一个文件中，便于统一查看。

示例：

httpd > /var/log/httpd/mixed.log 2>&1 

解释：

• 2>&1 将错误输出（文件描述符2）重定向到标准输出（文件描述符1）。
• 结果是所有的输出信息都会被记录到 /var/log/httpd/mixed.log 文件中。

9. 文件操作与重定向

9.1 文件操作

在使用Shell脚本或命令行操作时，可以将命令的输出结果重定向到文件中进行保存。

示例1：将输出重定向到一个文件中

echo "123456" > pass.txt 

• 这将把字符串 “123456” 写入到 pass.txt 文件中。

示例2：从文件中读取输入

passwd --stdin zhangsan < pass.txt 

• 这将从 pass.txt 文件中读取密码，并使用它为用户 zhangsan 设置密码。需要注意，如果SELinux启用，可能会影响此命令的执行，若执行失败，可以尝试关闭SELinux：

setenforce 0 

9.2 混合输出重定向

可以将命令的标准输出和错误输出同时重定向到一个文件中。以下两种方式是等效的：

示例1：

ls -lh > log.txt 2>&1 

示例2：

ls -lh &> log.txt 

解释：

• ls -lh > log.txt 会将标准输出重定向到 log.txt 文件中。
• 2>&1 会将错误输出重定向到标准输出，因此错误信息也会被保存到 log.txt 中。

10. 反引号与命令替换

反引号 ` 用于执行命令并将输出赋值给变量。

示例：

total=`ls /opt`
echo $total 

或使用更常见的$()语法：

total=$(ls /opt)
echo $total 

解释：

• ls /opt 的输出结果被赋值给变量 total，随后使用 echo $total 将其输出。

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