11 函数与变量之全局变量与局部变量

在 Shell 脚本中，变量的作用域分为全局变量和局部变量。理解这两种变量的概念及其使用方法对编写有效的脚本是至关重要的。在本篇教程中，我们将详细探讨全局变量与局部变量的定义、使用以及它们的区别。

全局变量

全局变量是在脚本中定义的变量，这些变量在脚本的任何地方都可以被访问和修改。全局变量的定义相对简单，通常直接在脚本的顶部进行定义。例如：

#!/bin/bash

# 定义全局变量
global_var="I am a global variable"

function show_global {
    echo "Inside function: $global_var"
}

# 调用函数
show_global
echo "Outside function: $global_var"

在上述代码中，global_var 被定义为全局变量，show_global 函数可以访问到该变量，无论是在函数内部还是外部都能正常使用。

小提示

全局变量常常用于存储需要在多个函数之间共享的配置数据或状态信息。

局部变量

相对而言，局部变量仅在被定义的函数的作用域内有效。一旦控制流离开了这个函数，局部变量将不复存在。定义局部变量使用 local 关键字。来看一个示例：

#!/bin/bash

function demonstrate_local {
    local local_var="I am a local variable"
    echo "Inside function: $local_var"
}

# 调用函数
demonstrate_local

# 试图访问局部变量
echo "Outside function: $local_var"  # 这将不会输出任何内容

在这个示例中，local_var 是一个局部变量，它的作用域仅限于 demonstrate_local 函数。即使在函数调用完成后，我们尝试在外部访问 local_var，依然会得到空值。

小提示

使用局部变量可以避免全局变量可能引发的命名冲突和不必要的副作用，尤其是在大型脚本中。

全局变量与局部变量的区别

特性	全局变量	局部变量
作用域	在脚本的任意位置都可用	仅在定义它的函数内部可用
生命周期	从定义开始到脚本结束	仅在函数调用时存在
访问方式	直接使用变量名	使用 local 关键字定义

在选择使用全局变量还是局部变量时，应根据实际情况来权衡。通常，局部变量更为安全，因为它们不会影响到其他部分的代码，而全局变量则在需要跨多函数共享信息时极为有用。

代码示例：全局与局部变量结合使用

为了更好地理解全局变量和局部变量的配合使用，我们来看一个复杂点的示例：

#!/bin/bash

# 定义全局变量
global_counter=0

function increment {
    local increment_value=2
    global_counter=$((global_counter + increment_value))
    echo "Inside increment function: global_counter = $global_counter"
}

function print_counter {
    echo "Current value of global_counter: $global_counter"
}

increment
print_counter

# 再次调用 increment 函数
increment
print_counter

在这个代码示例中，global_counter 是全局变量，用于累积调用 increment 函数的次数。increment_value 是局部变量，只在 increment 函数内部有效。通过这样的设计，我们可以追踪全局计数器的状态，同时又不干扰函数内部的逻辑。

总结

在本篇教程中，我们讨论了 Shell 脚本中的全局变量和局部变量的定义及使用。全局变量允许在各个函数中共享数据，而局部变量则提供了有限的作用域，避免了潜在的命名冲突。在编写脚本时，适当使用全局与局部变量可以使代码更具可读性和可维护性。

在下一篇教程中，我们将继续讨论函数与变量之数组的使用，敬请期待！