SHELL十三问之五：var=value？export-前后差在哪？.doc

SHELL十三问之五：var=value？export 前后差在哪？
这次让我们暂时丢开 command line ，先来了解一下 bash 变量(variable)吧...

所谓的变量，就是就是利用一个特定的"名称"(name)来存取一段可以变化的"值"(value)。

*设定(set)*
在 bash 中，你可以用 "=" 来设定或重新定义变量的内容：
        name=value
在设定变量的时侯，得遵守如下规则：
        * 等号左右两边不能使用区隔符号(IFS)，也应避免使用 shell 的保留字符(meta charactor)。
        * 变量名称不能使用 $ 符号。
        * 变量名称的第一个字母不能是数字(number)。
        * 变量名称长度不可超过 256 个字母。
        * 变量名称及变量值之大小写是有区别的(case sensitive)。

如下是一些变量设定时常见的错误：
        A= B        ：不能有 IFS
        1A=B        ：不能以数字开头
        $A=B        ：名称不能有 $
        a=B        ：这跟 a=b 是不同的
如下则是可以接受的设定：
        A=" B"        ：IFS 被关闭了 (请参考前面的 quoting 章节)
        A1=B        ：并非以数字开头
        A=$B        ：$ 可用在变量值内
        This_Is_A_Long_Name=b        ：可用 _ 连接较长的名称或值，且大小写有别。

*变量替换(substitution)*
Shell 之所以强大，其中的一个因素是它可以在命令行中对变量作替换(substitution)处理。
在命令行中使用者可以使用 $ 符号加上变量名称(除了在用 = 号定义变量名称之外)，
将变量值给替换出来，然后再重新组建命令行。
比方：
        $ A=ls
        $ B=la
        $ C=/tmp
        $ $A -$B $C
(注意：以上命令行的第一个 $ 是 shell prompt ，并不在命令行之内。)
必需强调的是，我们所提的变量替换，只发生在 command line 上面。(是的，让我们再回到 command line 吧﹗)
仔细分析最后那行 command line ，不难发现在被执行之前(在输入 CR 字符之前)，
$ 符号会对每一个变量作替换处理(将变量值替换出来再重组命令行)，最后会得出如下命令行：
        ls -la /tmp
还记得第二章我请大家"务必理解"的那两句吗？若你忘了，那我这里再重贴一遍：
若从技术细节来看，shell 会依据 IFS(Internal Field Seperator) 将 command line 所输入的文字给拆解为"字段"(word)。
然后再针对特殊字符(meta)先作处理，最后再重组整行 command line 。
这里的 $ 就是 command line 中最经典的 meta 之一了，就是作变量替换的﹗
在日常的 shell 操作中，我们常会使用 echo 命令来查看特定变量的值，例如：
        $ echo $A -$B $C
我们已学过， echo 命令只单纯将其 argument 送至"标准输出"(STDOUT，通常是我们的荧幕)。
所以上面的命令会在荧幕上得到如下结果：
        ls -la /tmp
这是由于 echo 命令在执行时，会先将 $A(ls)、$B(la)、跟 $C(/tmp) 给替换出来的结果。

利用 shell 对变量的替换处理能力，我们在设定变量时就更为灵活了：
        A=B
        B=$A
这样，B 的变量值就可继承 A 变量"当时"的变量值了。
不过，不要以"数学罗辑"来套用变量的设定，比方说：
        A=B
        B=C
这样并不会让 A 的变量值变成 C 。
上面是单纯定义了两个不同名称的变量：A 与  B ，它们的值分别是 B 与  C 。再如：
        A=B
        B=$A
        A=C
同样也不会让 B 的值换成 C 。

若变量被重复定义的话，则原有旧值将被新值所取代。(这不正是"可变的量"吗？  ^_^)
当我们在设定变量的时侯，请记着这点：
        * 用一个名称储存一个数值
仅此而已。

此外，我们也可利用命令行的变量替换能力来"扩充"(append)变量值：
        A=B:C:D
        A=$A:E
这样，第一行我们设定 A 的值为 "B:C:D"，然后，第二行再将值扩充为 "A:B:C:E" 。

上面的扩充范例，我们使用区隔符号( : )来达到扩充目的，
要是没有区隔符号的话，如下是有问题的：
        A=BCD
        A=$AE
因为第二次是将 A 的值继承 $AE 的提换结果，而非 $A 再加 E ﹗
要解决此问题，我们可用更严谨的替换处理：
        A=BCD
        A=${A}E
上例中，我们使用 {} 将变量名称的范围给明确定义出来，
如此一来，我们就可以将 A 的变量值从 BCD 给扩充为 BCDE 。

(提示：关于 ${name} 事实上还可做到更多的变量处理能力，这些均属于比较进阶的变量处理，现阶段暂时不介绍了，请大家自行参考数据。如 CU 的贴子：

* export *

严格来说，我们在当前 shell 中所定义的变量，均属于"本地变量"(local variable)，
只有经过 export 命令的"输出"处理，才能成为环境变量(environment variable)：
        $ A=B
        $ export A
或：
        $ export A=B
经过 export 输出处理之后，变量 A 就能成为一个环境变量供其后的命令使用。
在使用 export  的时侯，请别忘记 shell 在命令行对变量的"替换"(substitution)处理，
比方说：
        $ A=B
        $ B=C
        $ export $A
上面的命令并未将 A 输出为环境变量，而是将 B 作输出，
这是因为在这个命令行中，$A 会首先被提换出 B 然后再"塞回"作 export 的参数。

要理解这个 export ，事实上需要从 process 的角度来理解才能透彻。
我将于下一章为大家说明 process 的观念，敬请留意。

*取消变量*

要取消一个变量，在 bash 中可使用 unset 命令来处理：
        unset A
与 export 一样，unset 命令行也同样会作变量替换(这其实就是 shell 的功能之一)，
因此：
        $ A=B
        $ B=C
        $ unset $A
事实上所取消的变量是 B 而不是 A 。

此外，变量一旦经过 unset 取消之后，其结果是将整个变量拿掉，而不仅是取消其变量值。
如下两行其实是很不一样的：
        $ A=
        $ unset A
第一行只是将变量 A 设定为"空值"(null  value)，但第二行则让变量 A 不在存在。
虽然用眼睛来看，这两种变量状态在如下命令结果中都是一样的：
        $ A=
        $ echo $A

        $ unset A
        $ echo $A
请学员务必能识别 null value 与 unset 的本质区别，这在一些进阶的变量处理上是很严格的。
比方说：
        $ str=                # 设为 null
        $ var=${str=expr}        # 定义 var
        $ echo $var

        $ echo $str

        $ unset str        # 取消
        $ var=${str=expr}        # 定义 var
        $ echo $var
        expr
        $ echo $str
        expr
聪明的读者(yes, you!)，稍加思考的话，
应该不难发现为何同样的 var=${str=expr} 在 null 与 unset 之下的不同吧？
若你看不出来，那可能是如下原因之一：
a. 你太笨了
b. 不了解  var=${str=expr}        这个进阶处理
c. 对本篇说明还没来得及消化吸收
e. 我讲得不好
不知，你选哪个呢？....  ^_^

再来解释一下 var=${str=expr} ：

首先，var=$str 这个大家都可理解吧。
而接下来的思考方向是，究竟 $str 这个变量是如下哪一种情况呢：
1) unset
2) null
3) not null
1) 假如是 unset ，那么 var=${str=expr} 的结果将是：
var=expr
str=expr
2) 假如是 null ，那 var=${str=expr} 的结果是：
var=
str=
3) 假如是 not null (比方为 xyz )，那 var=${str=expr} 之结果是：
var=xyz
str=xyz
测试如下：
$ showvar() {
> var=${str=expr}
> echo \$var is $var
> echo \$str is $str
> }
$ unset str
$ showvar
$var is expr
$str is expr
$ str=
$ showvar
$var is
$str is
$ str=xyz
$ showvar
$var is xyz
$str is xyz

接下来，再来看看 var=${str:=expr} 好了：
1) $str 为 not set ：
var=expr
str=expr

2) $str 为 null ：
var=expr
str=expr

3) $str 为 not null (str=xyz)：
var=xyz
str=xyz

测试如下：
$ showvar() {
> var=${str:=expr}
> echo \$var is $var
> echo \$str is $str
> }
$ unset str
$ showvar
var is expr
$str is expr
$ str=
$ showvar
$var is expr
$str is expr
$ str=xyz
$ showvar
$var is xyz
$str is xyz

最后比教一下 ${str=expr} 与 ${str:=expr} ：
* 两者在 not set 与 not null 都一致
* 但当 null 值时，${str=expr}会将 $var 与 $str 都设为 null ，但${str:=expr}则设为 expr

从这个再延伸出其它模拟，不防请大家"实作"观查一下有何不同？
var=${str-expr} vs var=${str:-expr}
var=${str+expr} vs var=${str:+expr}
var=${str?expr} vs var=${str:?expr}

$ showvar() {
> var=${str-expr}
> echo \$var is $var
> echo \$str is $str
> }
$ unset str
$ showvar
$var is expr
$str is
$ str=
$ showvar
$var is
$str is
$ str=xyz
$ showvar
$var is xyz
$str is xyz

$ showvar() {
> var=${str:-expr}
> echo \$var is $var
> echo \$str is $str
> }
$ unset str
$ showvar
$var is expr
$str is
$ str=
$ showvar
$var is expr
$str is
$ str=xyz
$ showvar
$var is xyz
$str is xyz

可以看出来${str-expr} 与 ${str:-expr}
* 两者在 $str 为not set 与 not null 都一致
* 但当 null 值时，${str-expr}会将 $var 与 $str 都设为 null ，但${str:-expr}则将$var设为 expr

$ showvar() {
> var=${str+expr}
> echo \$var is $var
> echo \$str is $str
> }
$ unset str
$ showvar
$var is
$str is
$ str=
$ showvar
$var is expr
$str is
$ str=xyz
$ showvar
$var is expr
$str is xyz
$ showvar() {
> var=${str:+expr}
> echo \$var is $var
> echo \$str is $str
> }
$ unset str
$ showvar
$var is
$str is
$ str=
$ showvar
$var is
$str is
$ str=xyz
$ showvar
$var is expr
$str is xyz
可以看出来${str+expr} 与 {str:+expr}
* 两者在 $str 为not set 与 not null 都一致
* 但当 null 值时，${str+expr}会将 $var 与 $str 都设为 expr ，但${str:+expr}则将$var设为null

$ showvar() {
> var=${str?expr}
> echo \$var is $var
> echo \$str is $str
> }
$ unset str
$ showvar
expr
$ str=
$ showvar
$var is
$str is
$ str=xyz
$ showvar
$var is xyz
$str is xyz
$ showvar() {
> var=${str:?expr}
> echo \$var is $var
> echo \$str is $str
> }
$ unset str
$ showvar
expr
$ str=
$ showvar
expr
$ str=xyz
$ showvar
$var is xyz
$str is xyz
可以看出来${str?expr} 与 ${str:?expr}
* 两者在 $str 为not set 与 not null 都一致
* 但当 null 值时，${str?expr}会将 $var 与 $str 都设为 null ，但${str:?expr}则将$var设为expr

综上所述：
$var=${str=expr}与$var=${str:=expr}
$var=${str-expr}与$var=${str:-expr}
$var=${str+expr}与$var=${str:+expr}
$var=${str?expr}与$var=${str:?expr}
* 两者在 $str 为not set 与 not null 都一致
* 但当 null 值时不一致

分别描述如下：

$var=${str:-expr}的功能：
当str非空的时候var赋值为str，否则（包括not set和null）将var赋值为expr
$var=${str-expr}的功能：
当str非空的时候var赋值为str，为空的时候var设置为null，not set的时候将var赋值为expr

$var=${str:=expr}的功能：
当str非空的时候var赋值为str，否则（包括not set和null）将var和str均赋值为expr
$var=${str=expr}的功能：
当str非空的时候var赋值为str，为空的时候var设置为null，not set的时候将var和str均赋值为expr

$var=${str:?expr}的功能：
当str非空的时候var赋值为expr，否则将expr写入标准错误后退出
$var=${str?expr}的功能：
当str非空的时候var赋值为expr，为空的时候var设置为null，not set的时候将expr写入标准错误后退出

$var=${str:+expr}的功能：
当str非空的时候var赋值为expr，否则将不做任何操作
$var=${str+expr}的功能：
当str非空的时候var赋值为expr，为空的时候var设置为expr，not set的时候不做任何操作

看来还是带有冒号的简单，只有两种情况：非空和其他，呵呵