基本 bash 程式設計 (2) - Variable

前言

Variable(變數)，是每個程式語言中都不可或缺的重要角色之一，當然 shell script 也不例外!

不像其他程式語言，variable 擁有許多不同的型態，甚至可以是 object；在 shell script 中，variable 中儲存的內容幾乎是 character(字元)、string(字串)、number(數字)。

而關於 variable 的使用方式之前就有提過，因此這邊不再多提。


Positional Parameters

不知道是否有人曾經想過，如果執行 shell script 時想要加上多個參數，應該要怎麼下指令呢? 其實很簡單，跟執行一般程式沒兩樣，大致就是以下格式：

shell> ./script_name para1 para2 para3 ....... paraN

那在 script 中要如何使用這些參數呢? 答案就是「Positional Parameter」!

而 Positional Parameter 是以 0 1 2 3 4 .... 等數字來命名的，其中 0 是 script 名稱，而之後就是所接的參數，因此就上面的例子來說：

• $0=script_name
  
• $1=para1
• $2=para2
• $3=para3
• .......(以此類推)
• $N=paraN

由於這些參數的使用是類似其他程式語言中 index 的使用方式，才會被稱作是 Positional Parameter。

此外，當然還有一些額外且常用的 Positional Parameter，以下直接列出他們的效果：

• $@="$1 $2 $3 ...... $N"
  為所有參數組合而成的字串，以 space 隔開，若 script 沒有參數就是空字串囉!
• $#=N
  參數數量，若 script 沒有參數就是 0 了
• $*="$0$IFS$1$IFS$2$IFS$3$IFS ....... $N"
  包含所有 Positional Parameter(包括 script name) 內容，且用 $IFS 所隔開的字串；一般來說 $IFS 有可能是 space、TAB、NEWLINE 三種其中一個!
  簡單來說，「$*」與「$@」的差別就是是否有包含 $0 的內容而已。
  【註】書上是這樣說，但在 Ubuntu 中實測並非如此，而是跟 $@ 是相同的
  

以下用一個簡單的例子來說明：

alice.sh 的內容：

#!/bin/bash
echo "alice: $@"
echo "$0 $1 $2 $3 $4"
echo "$# arguments"
echo "$*"

執行 alice.sh

shell> sh alice.sh in wonderland

# 以下為輸出結果：
alice: in wonderland
alice.sh in wonderland
2 arguments
in wonderland

另外，除了在執行程式時使用 Position Parameter 的功能外，也可以在 function 中使用喔! 以下舉個簡單例子：

#!/bin/bash

alice() {
  echo "alice: $@"
  echo "$0 $1 $2 $3 $4"
  echo "$# arguments"
  echo "$*"
}

alice in wonderland

此時直接執行程是不需帶參數：(結果跟上面是相同的喔!)

shell> sh alice.sh

Variable 有效範圍

在 variable 的有效範圍這個部分，shell script 與一般的程式語言不太一樣，在 function 中所定義的 variable 是 global 的! 而非 local 的喔!

這邊直接以範例來解釋! 請注意 $var1 囉!

#!/bin/bash

myFunc() {
  echo "in function: $0 $1 $2"
  var1="in function"
  echo "var1: $var1"
}

var1="outside function"
echo "var1: $var1"
echo "$0: $1 $2"

myFunc funcArg1 funcArg2

echo "var1: $var1"
echo "$0: $1 $2"

接著執行程式囉!

shell> sh var_scope.sh arg1 arg2

# 以下為執行結果：
var1: outside function
var_scope.sh: arg1 arg2
in function: var_scope.sh funcArg1 funcArg2
var1: in function
var1: in function # 注意此行! $var1 的值被 function 改變囉!
var_scope.sh: arg1 arg2 # position parameter 不會被 function 影響到!

可能此時有人會問，script 要如何撰寫，才能讓 function 中的變數不會影響到 function 外面的變數呢? 其實很簡單，只要透過關鍵字「local」即可，如果將上面程式中的 function 改為以下內容：

myFunc() {
  local var1    # 將變數加上了 local 關鍵字
    echo "in function: $0 $1 $2"
  var1="in function"
  echo "var1: $var1"
}

出來的結果就會跟一般的程式語言相同的，結果如下：

shell> sh var_scope.sh arg1 arg2

# 以下為執行結果：
var1: outside function
var_scope.sh: arg1 arg2
in function: var_scope.sh funcArg1 funcArg2
var1: in function
var1: outside function # 果然 script 中的變數沒被 function 所影響到
var_scope.sh: arg1 arg2

以下用兩張圖來說明使用「local」關鍵字後，變數範圍的差異：

未用 local 變數	使用 local 變數後

最後，大家都知道要使用變數，必須在變數名稱前加上符號「$」，但假設有一個變數的名稱為 TEST，然後要在螢幕上輸出變數內容，在加一條底線，但如果使用以下方式：

echo $TEST_

這時系統會去判斷是否有名稱為「TEST_」的變數，結果當然是沒有，所以會輸出空白! 而為了得到正確的結果，可以在變數名稱旁邊加上左右大括號「{}」，所以只要改成以下語法就正常了：

echo ${TEST}_