Работа с переменными оболочки (Shell Variables)

Введение

В этом практическом занятии (lab) вы научитесь работать с переменными оболочки (shell variables) в Linux. Переменные оболочки являются важной частью для хранения и обработки данных в скриптах оболочки (shell scripts). Они могут содержать различные типы значений, такие как числа, символы или строки. В этом практическом занятии (lab) вы узнаете, как создавать, ссылаться на и использовать переменные оболочки (shell variables), что даст вам прочный фундамент для написания скриптов оболочки (shell scripting).

Создание переменных оболочки (Shell Variables)

Переменные оболочки (shell variables) создаются путем присвоения им значения с использованием знака =. Начнем с создания простого скрипта оболочки (shell script), который определяет несколько переменных.

1. Откройте терминал в вашем WebIDE (VS Code).

2. Создайте новый файл с именем variables.sh в директории /home/labex/project:

   touch /home/labex/project/variables.sh

3. Откройте файл variables.sh в WebIDE и добавьте следующее содержимое:

   #!/bin/bash
   
   PRICE_PER_APPLE=5
   MyFirstLetters=ABC
   greeting='Hello        world!'
   
   echo "Price per apple: $PRICE_PER_APPLE"
   echo "My first letters: $MyFirstLetters"
   echo "Greeting: $greeting"

   В этом скрипте мы создали три переменные:

   • PRICE_PER_APPLE: Целочисленная переменная
   • MyFirstLetters: Строковая переменная
   • greeting: Строковая переменная с несколькими пробелами

4. Сохраните файл.

5. Сделайте скрипт исполняемым:

   chmod +x /home/labex/project/variables.sh

6. Запустите скрипт:

   ./variables.sh

   Вы должны увидеть следующий вывод:

   Price per apple: 5
   My first letters: ABC
   Greeting: Hello        world!

   Обратите внимание, что лишние пробелы в переменной greeting сохраняются в выводе при использовании одинарных кавычек для определения переменной и отсутствии кавычек в команде echo.

Ссылка на переменные оболочки (Shell Variables)

При ссылке на переменные оболочки (shell variables) есть несколько сценариев, когда нужно использовать специальный синтаксис. Исследуем эти случаи.

1. Откройте файл variables.sh в WebIDE.

2. Замените содержимое файла следующим:

   #!/bin/bash
   
   PRICE_PER_APPLE=5
   MyFirstLetters=ABC
   greeting='Hello        world!'
   
   ## Escaping special characters
   echo "The price of an Apple today is: \$HK $PRICE_PER_APPLE"
   
   ## Avoiding ambiguity
   echo "The first 10 letters in the alphabet are: ${MyFirstLetters}DEFGHIJ"
   
   ## Preserving whitespace
   echo $greeting
   echo "$greeting"

3. Сохраните файл.

4. Запустите скрипт:

   ./variables.sh

   Вы должны увидеть следующий вывод:

   The price of an Apple today is: $HK 5
   The first 10 letters in the alphabet are: ABCDEFGHIJ
   Hello world!
   Hello        world!

   Обратите внимание на различия:

   • В первой строке знак $ экранирован, чтобы вывести его буквально.
   • Во второй строке используются фигурные скобки {}, чтобы четко определить имя переменной.
   • Последние две строки показывают разницу между использованием кавычек и их отсутствием при ссылке на переменную с пробелами.

Замена команды (Command Substitution)

Замена команды (command substitution) позволяет использовать вывод команды в качестве значения переменной. Это достигается путем заключения команды в $() или обратные кавычки (``).

1. Откройте файл variables.sh в WebIDE.

2. Добавьте следующее содержимое в конец файла:

   ## Command substitution
   CURRENT_DATE=$(date +"%Y-%m-%d")
   echo "Today's date is: $CURRENT_DATE"
   
   FILES_IN_DIR=$(ls)
   echo "Files in the current directory:"
   echo "$FILES_IN_DIR"
   
   UPTIME=$(uptime -p)
   echo "System uptime: $UPTIME"

3. Сохраните файл.

4. Запустите скрипт:

   ./variables.sh

   Вы должны увидеть вывод, похожий на следующий (реальные значения будут зависеть от вашей системы):

   Today's date is: 2023-08-16
   Files in the current directory:
   variables.sh
   System uptime: up 2 hours, 15 minutes

   В этом примере:

   • $(date +"%Y-%m-%d") запускает команду date и сохраняет ее вывод.
   • $(ls) запускает команду ls и сохраняет ее вывод.
   • $(uptime -p) запускает команду uptime с опцией -p и сохраняет ее вывод.

Арифметические операции

Переменные оболочки (shell variables) также могут использоваться в арифметических операциях. Bash предоставляет синтаксис $((expression)) для выполнения арифметических действий.

1. Создайте новый файл с именем arithmetic.sh в директории /home/labex/project:

   touch /home/labex/project/arithmetic.sh

2. Откройте файл arithmetic.sh в WebIDE и добавьте следующее содержимое:

   #!/bin/bash
   
   X=10
   Y=5
   
   ## Addition
   SUM=$((X + Y))
   echo "Sum of $X and $Y is: $SUM"
   
   ## Subtraction
   DIFF=$((X - Y))
   echo "Difference between $X and $Y is: $DIFF"
   
   ## Multiplication
   PRODUCT=$((X * Y))
   echo "Product of $X and $Y is: $PRODUCT"
   
   ## Division
   QUOTIENT=$((X / Y))
   echo "Quotient of $X divided by $Y is: $QUOTIENT"
   
   ## Modulus (remainder)
   REMAINDER=$((X % Y))
   echo "Remainder of $X divided by $Y is: $REMAINDER"
   
   ## Increment
   X=$((X + 1))
   echo "After incrementing, X is now: $X"
   
   ## Decrement
   Y=$((Y - 1))
   echo "After decrementing, Y is now: $Y"

3. Сохраните файл.

4. Сделайте скрипт исполняемым:

   chmod +x /home/labex/project/arithmetic.sh

5. Запустите скрипт:

   ./arithmetic.sh

   Вы должны увидеть следующий вывод:

   Sum of 10 and 5 is: 15
   Difference between 10 and 5 is: 5
   Product of 10 and 5 is: 50
   Quotient of 10 divided by 5 is: 2
   Remainder of 10 divided by 5 is: 0
   After incrementing, X is now: 11
   After decrementing, Y is now: 4

   Этот скрипт демонстрирует различные арифметические операции с использованием переменных оболочки (shell variables).

Использование переменных окружения

Переменные окружения (environment variables) - это тип переменных, доступных для всех процессов, запущенных в текущей сессии оболочки. Исследуем некоторые общие переменные окружения и узнаем, как создать свои собственные.

1. Создайте новый файл с именем environment.sh в директории /home/labex/project:

   touch /home/labex/project/environment.sh

2. Откройте файл environment.sh в WebIDE и добавьте следующее содержимое:

   #!/bin/bash
   
   ## Displaying some common environment variables
   echo "Home directory: $HOME"
   echo "Current user: $LOGNAME"
   echo "Shell being used: $SHELL"
   echo "Current PATH: $PATH"
   
   ## Creating a new environment variable
   export MY_VARIABLE="Hello from my variable"
   
   ## Displaying the new variable
   echo "My new variable: $MY_VARIABLE"
   
   ## Creating a child process to demonstrate variable scope
   bash -c 'echo "MY_VARIABLE in child process: $MY_VARIABLE"'
   
   ## Removing the environment variable
   unset MY_VARIABLE
   
   ## Verifying the variable is unset
   echo "MY_VARIABLE after unsetting: $MY_VARIABLE"

3. Сохраните файл.

4. Сделайте скрипт исполняемым:

   chmod +x /home/labex/project/environment.sh

5. Запустите скрипт:

   ./environment.sh

   Вы должны увидеть вывод, похожий на следующий (реальные значения будут зависеть от вашей системы):

   Home directory: /home/labex
   Current user: labex
   Shell being used: /bin/zsh
   Current PATH: /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin
   My new variable: Hello from my variable
   MY_VARIABLE in child process: Hello from my variable
   MY_VARIABLE after unsetting:

   Этот скрипт демонстрирует, как получить доступ к существующим переменным окружения, создать новые и удалить их.

Резюме

В этом практическом занятии (lab) вы научились работать с переменными оболочки (shell variables) в Linux. Вы изучили создание и ссылку на переменные, использование замены команды (command substitution) для присвоения вывода команды переменным, выполнение арифметических операций с переменными и работу с переменными окружения. Эти навыки являются важной основой для написания скриптов оболочки (shell scripting) и будут неоценимы при дальнейшей работе с системами Linux.

Основные выводы из этого практического занятия:

• Создание и ссылка на переменные оболочки (shell variables)
• Использование специального синтаксиса для ссылки на переменные в различных сценариях
• Применение замены команды (command substitution) для сохранения вывода команды
• Выполнение арифметических операций с переменными оболочки (shell variables)
• Работа с переменными окружения

По мере продвижения в изучении Linux и написания скриптов оболочки (shell scripting) помните, что переменные - это мощные инструменты для хранения и обработки данных. Практикуйте их использование в своих скриптах, чтобы сделать код более гибким и повторно используемым.