13.1.9　变量的作用域

变量的作用域又叫“命名空间”，表示变量（identifier，标识符）的上下文。相同的变量可以在多个命名空间中定义，并且彼此之间互不干涉，所以在一个新的命名空间中可以自定义任何变量，因为所定义的变量都只在各自的命名空间中。就像A班有个小明，B班也有个小明一样，虽然他们都叫小明（对应于变量名），但是由于所在的班级不一样（对应于命名空间），所以这不会造成混乱。但是如果同一个班级中有两个小明，就必须用类似于“大小明”、“小小明”这样的命名来区分他们。

在Linux系统中，不同进程ID的Shell默认为一个不同的命名空间。下面的例子展示了同名变量在两个不同命名空间中是互不影响的。

  1. #Namespace01.sh
  2. 中声明了VAR_01=100
  3. [root@localhost ~]# cat Namespace01.sh 
  4. #!/bin/bash
  5. VAR_01=100
  6. echo VAR_01 in $0:$VAR_01
  7. #
  8. 此处调用Namespace02.sh
  9. bash Namespace02.sh
  10. #Namespace02.sh
  11. 中声明了VAR_01=200
  12. [root@localhost ~]# cat Namespace02.sh 
  13. #!/bin/bash
  14. VAR_01=200
  15. echo VAR_01 in $0:$VAR_01
  16. #
  17. 执行Namespace01.sh
  18. ，看到同名变量VAR_01
  19. 在不同的脚本中的值是不一样的
  20. [root@localhost ~]# bash Namespace01.sh
  21. VAR_01 in Namespace01.sh:100
  22. VAR_01 in Namespace02.sh:200

Shell变量的作用域是在本Shell内，属于本Shell的全局变量，也就是从定义该变量的地方开始到Shell结束，或到主动使用unset删除了该变量的地方为止。在变量的作用域内，该变量都是可见的，在函数内对变量也是可以访问、可修改的，这和C语言极为不同。

  1. [root@localhost ~]# cat Namespace03.sh
  2. #!/bin/bash
  3. VAR_02=100
  4. #
  5. 定义函数ch_var()
  6. ，该函数中重新定义VAR_02
  7. 并赋值为200
  8. function ch_var() {
  9.         VAR_02=200
  10. }
  11. echo "Before function VAR_02:$VAR_02"
  12. #
  13. 调用函数
  14. ch_var
  15. echo "After function VAR_02:$VAR_02"
  16. #Namespace03.sh
  17. 执行结果
  18. [root@localhost ~]# bash Namespace03.sh
  19. Brfore function VAR_02:100
  20. After function VAR_02:200

同样的代码用C实现后，VAR_02的值并没有受到函数内部同名变量的影响。

  1. [root@localhost ~]# cat Namespace03.c 
  2. #include <stdio.h>
  3. int VAR_02=100;
  4. void ch_var(void) {
  5.         int VAR_02=200;
  6. }
  7. int main() {
  8.         printf("Before function VAR_02: %d\n", VAR_02);
  9.         ch_var();
  10.         printf("After function VAR_02: %d\n", VAR_02);
  11. }
  12. #
  13. 执行结果
  14. [root@localhost ~]# ./a.out 
  15. Before function VAR_02: 100
  16. After function VAR_02: 100

存在这种差别的原因在于，Shell默认以Shell的进程ID作为一个命名空间，所以即便是在函数中声明变量，该变量也会在全局生效。而C语言会对函数内的变量单独创建命名空间，这样就不会影响全局定义的同名变量。

Shell的这种特性在一般情况下是没有太大问题的，但有时确实可能会给程序的开发造成麻烦，特别是当脚本实现了模块化的开发后，不同的人共同维护同一个脚本中不同功能的代码时，很可能大家都会用到比较常见的类似于i、j、k这样的临时变量（特别是在函数内部，使用这样的变量尤为常见），这无疑会造成问题。为了解决这种问题，在函数内部声明的临时变量需要用local指定其为只在函数内生效的“局部变量”，这样这些变量将只存在于局部的命名空间内，从而不会对全局变量有影响。下面按照这种方式对Namespace03.sh进行修改，在函数内部使用local声明变量VAR_02，再次执行然后查看效果。

  1. [root@localhost ~]# cat Namespace03.sh
  2. #!/bin/bash
  3. VAR_02=100
  4. function ch_var() {
  5.         local VAR_02=200        #
  6. 此处使用local
  7. 声明变量
  8. }
  9. echo "Before function VAR_02:$VAR_02"
  10. ch_var
  11. echo "After function VAR_02:$VAR_02"
  12. #
  13. 修改后的Namespace03.sh
  14. 执行结果
  15. [root@localhost ~]# bash Namespace03.sh
  16. Before function VAR_02:100
  17. After function VAR_02:100

从执行结果可以看到，在函数体内使用local关键字声明了和全局变量同名的局部变量后，对该变量的操作只会影响局部变量，而不会影响与之同名的全局变量。