فصل هفتم - متغیرها

مقدمه
متغیرها در شل، کلماتی هستند برای ذخیره کردن مقادیر مورد استفاده قرار میگیرند. در محیط شل امکان ایجاد، تغییر و حذف یک متغیر وجود دارد که در ادامه بررسی میشود. همچنین متغیرهای محیطی نیز در این فصل شرح داده شده‌اند.

متغیرها را از دو دیدگاه متعامد میتوان مورد بررسی قرار داد:

• به صورت "اسکالر" یا "آرایه" باشند
• یکی از سه نوع متغیر محلی، متغیر محیطی و یا متغیر شل باشند

محتویات [نهفتن] ۱ اعلان متغیر ۱.۱ نام‌گذاری یک متغیر ۱.۲ مقداردهی یک متغیر ۱.۳ دستیابی به مقدار یک متغیر ۱.۴ آرایه‌‌ها (arrays) ۱.۴.۱ شکل عمومی اعلان آرایه در bash ۱.۴.۲ دستیابی به یک مقدار یک اندیس آرایه ۱.۴.۳ دستیابی به تمامی مقادیر ذخیره شده در یک آرایه ۱.۵ متغیرهای فقط خواندنی (read-only) ۲ حذف یک متغیر ۳ انواع متغیر در شل ۳.۱ متغیرهای محلی ۳.۲ متغیرهای محیطی ۳.۲.۱ ایجاد متغیرهای محیطی با استفاده از export ۳.۳ متغیرهای شل ۳.۴ جدول مقایسه متغیرهای محیطی، محلی و شل

اعلان متغیر

اعلان یک متغیر به شکل زیر است (name نام متغیر و value مقدار آن است):

name=value

مثال:

FRUIT=peach

متغیری با نام FRUIT ایجاد میکند که مقدار آن برابر با peach است.

نام‌گذاری یک متغیر

نام یک متغیر میتواند هر ترکیبی از حرف (a-z) و (A-Z) و اعداد (۰-۹) و کاراکتر (ـ) باشد با این شرط که اسم متغیر با یک عدد شروع نشود.
به عنوان مثال تمام نام‌های زیر قابل قبول هستند:

_FRUIT
FRUIT_BASKET
TRUST_NO_1
TWO_TIMES_2

اما نام

2_TIMES_2_EQUALS_4

به دلیل شروع شدن با یک عدد قابل قبول نیست.

یکی از دلایلی که امکان نام‌گذاری متغیرها با کاراکترهایی مانند * ! یا - وجود ندارد این‌است که هر کدام از این کاراکترها برای شل معنای خاصی دارند و عمل به خصوصی را انجام میدهند.
به عنوان مثال نام‌گذاری یک متغیر به صورت FRUIT-BASKET منجر به تولید خطای زیر میشود:

/bin/sh: FRUIT-BASKET=apple: not found.

مقداردهی یک متغیر

شل امکان استفاده از هرمقداری را برای یک متغیر به شما میدهد.
مثال:

FRUIT=peach
FRUIT=2apples
FRUIT=apple+pear+kiwi

یکی از نکاتی که هنگام استفاده از کاراکتر space باید به آن توجه داشت مورد زیر است که منجر به بروز خطا میشود:

$ FRUIT=apple orange plum
sh: orange: not found.

برای استفاده از space باید مقدار متغیر در داخل " " یا ' ' قرار داشته باشد.
مثال:

$ FRUIT="apple orange plum"
$ FRUIT='apple orange plum'

که در اینجا مقدار متغیر FRUIT برابر با apple orange plum است.

دستیابی به مقدار یک متغیر

برای این منظور از کاراکتر $ در ابتدای نام متغیر استفاده میشود.
مثال:

$ echo $FRUIT
peach

در صورتی از $ استفاده نشود خروجی زیر تولید خواهد شد:

$ echo FRUIT
FRUIT

مثال:

$ $FRUIT=apple
sh: peach=apple: not found
or
sh: =apple: not found

در صورتی که متغیر از قبل تعریف شده باشد خطا به شکل خط اول و در صورتی که تعریف نشده باشد به شکل دوم است.

آرایه‌‌ها (arrays)

یک آرایه متغیر مخصوصی است که می تواند چندین مقدار را در یک متغیر ذخیره کند. میتوان آرایه‌ها را شبیه به متغیری در نظر گرفت که به خانه‌هایی تقسیم‌بندی شده‌اند که هر یک از این خانه‌ها می‌توانند مقادیر مختلفی رو در خودشان ذخیره کنند.

ساده ترین شکل یک آرایه در شل به صورت زیر است:

name[index]=value

که در آن index اندیسی از متغیر است که مقدار دهی در آن انجام میگیرد.
مثال:

$ FRUIT[0]=apple
$ FRUIT[1]=banana
$ FRUIT[2]=orange

در شل لزومی به پشت سر هم بودن اندیس‌ها یا شروع اندیس از صفر نیست. و عبارت بالا را میتوان به صورت زیر نیز تعریف کرد:

$ FRUIT[3]=apple
$ FRUIT[6]=banana
$ FRUIT[10]=orange

در صورتی که نام یک آرایه با یک متغیر اسکالر هم نام باشد، متغیر اسکالر همانند متغیری از نوع آرایه رفتار میکند که اندیس آن صفر است.
مثال:

$ FRUIT=apple
$ FRUIT[1]=peach

که عبارت FRUIT با [FRUIT[0 برابر است.

شکل عمومی اعلان آرایه در bash

صورت دیگر اعلان یک آرایه در بش به صورت زیر است:

name=(value-1 ... value-n)‎

مثال دو اعلان زیر با هم برابرند:

$ band=(derri terry mike gene)

$ band[0]=derri
$ band[1]=terry
$ band[2]=mike
$ band[3]=gene

myarray=([0]=derri [5]=gene [3]=mike [1]=terry)

دستیابی به یک مقدار یک اندیس آرایه

برای دستیابی به مقدار اندیس یک آرایه به شکل زیر عمل کنید:

${name[index]}

مثال:

$ echo ${FRUIT[2]}

دستیابی به تمامی مقادیر ذخیره شده در یک آرایه

برای این منظور از یکی از دو شکل زیر استفاده میشود:
شکل اول:

${name[*]}

شکل دوم:

${name[@]}

مثال:

$ FRUIT[0]=apple
$ FRUIT[1]=banana
$ FRUIT[2]=orange

$ echo ${FRUIT[*]}
apple banana orange

مثال:

$ FRUIT[0]=apple
$ FRUIT[1]=banana
$ FRUIT[2]=orange
$ FRUIT[3]="passion fruit"

در این حالت استفاده از شکل اول دستور منجر به تولید پنج آیتم به جای چهار آیتم میشود که passion و fruit دو آیتم جدا گانه در نظر گرفته میشوند. در حالی که در شکل دوم دستور دقیقا چهار آیتم وجود دارد و passion fruit یک آیتم در نظر گرفته میشود.هر چند که خروجی هردو دستور مشابه است.

$ echo ${FRUIT[*]}
apple banana orange passion fruit

$ echo ${FRUIT[@]}
apple banana orange passion fruit

متغیرهای فقط خواندنی (read-only)

شل امکان فقط خواندنی کردن یک متغیر را با دستور readonly فراهم کرده است. زمانی که یک فقط خواندنی میشود، امکان تغییر یا حذف آن وجود ندارد. از این ویژگی برای محافظت از متغیرهای حساس استفاده میشود.
مثال:

$ FRUIT=kiwi
$ readonly FRUIT
$ echo $FRUIT
kiwi

هر گونه اقدام برای مقدار دهی مجدد متغیر FRUIT منجر به بروز خطا خواهد شد:

$ FRUIT=cantaloupe
/bin/sh: FRUIT: This variable is read only.

در bash هم متغیرهای اسکالر و هم آرایه‌ها را میتوان به عنوان read-only نشانه گذاری کرد.

حذف یک متغیر

برای حذف یک متغیر در شل کافی است ابتدای نام آن متغیر (که میتواند از نوع اسکالر یا آرایه باشد) عبارت unset را قرار دهید.
مثال: unset FRUIT

انواع متغیر در شل

زمانی که محیط شل اجرا میشود، سه نوع متغیر میتوانند در آن وجود داشته باشند:

1. متغیرهای محلی (Local Variables)
2. متغیرهای محیطی (Environment Variables)
3. متغیرهای شل (Shell Variables)

متغیرهای محلی

یک متغیر محلی، متغیری است که در یک بلاک از کد تعریف شده و فقط در همان بلاک میتواند مورد استفاده قرار گیرد.
مثال:

func ()
{
  local loc_var=23
  echo $loc_var
}

که در آن loc_var به صورت local تعریف شده‌است.

متغیرهای محیطی

متغیر محیطی، متغیری است که در تمام processهایی که فرزند shell هستند در دسترس است. بعضی از برنامه‌ها برای درست اجرا شدن نیاز به متغیرهای محیطی دارند.

ایجاد متغیرهای محیطی با استفاده از export

دو شکل کلی دستور export در bash به صورت زیر است:

$ export names
or
$ export name=value

مثال:

$ PATH=/sbin:/bin ; export PATH
or
$ export PATH=/sbin:/bin

همچنین میتوان چند متغیر را به صورت همزمان export کرد:

$ export PATH HOME UID
$ export FMHOME=/usr/frame CLEARHOME=/usr/atria PATH

متغیرهای شل

متغیرهایی که تاکنون از آنها استفاده میکردیم ،متغیرهای کاربر تعریف بودند به طوری که کاربر میتوانست آنها را ایجاد یا حذف کند و در آنها تغییراتی انجام دهد. متغیرهای کاربر تعریف نوعی از متغیرهای شل هستند. علاوه‌بر متغیرهای کاربر تعریف در این بخش متغیرهای شل نیز تعریف میشوند.
متغیر شل متغیری است که از قبل در محیط شل تعریف شده‌اند و شل در هنگام انجام عملیات، یا استفاده‌های داخلی خود از آنها استفاده میکند.
کاربرها میتوانند مقدار متغیرهای شل را تغییر دهند ولی قادر به حذف آنها نیستند.
در جدول زیر برخی متغیرهای شل را به همراه توضیح آنها مشاهده میکنید:
Variable Description

• PWD : آدرس مسیر جاری را در خود ذخیره میکند
• UID : شماره کاربر جاری را ذخیره میکند و در هنگام اجرای شل مقدار دهی میشود
• RANDOM : مقدار این متغیر در هر بار فراخوانی یک عدد به تصادف از ۰ تا ۳۲۷۵۷ است
• SECONDS : مدت زمانی که از اجرای شل گذشته را، به ثانیه در خود ذخیره میکند
• HOME : آدرس دایرکتوری خانه را برای کاربر فعلی، در خود ذخیره میکند

جدول مقایسه متغیرهای محیطی، محلی و شل

Attribute 	 	  Local 	Environment 	Shell
Accessible by     Yes    	No 				Yes child processes
Set by users      Yes 		Yes 			No
Set by the shell  No 		No 				Yes
User modifiable   Yes 		Yes 			No
Required by the   No 		No 				Yes shell

Eman ‏۱۵ فوریهٔ ۲۰۱۲، ساعت ۱۱:۵۱ (UTC)