Variablen-Substitutionen

Variablen-Substitution

Was ist eine Variablen-Substitution

• Unter Variablen-Substitution versteht man das Ersetzen eines Variablennamens durch seinen aktuellen Wert.
• Dies geschieht zur Laufzeit durch die Shell, bevor der Befehl tatsächlich ausgeführt wird.
• Variablen dienen der Speicherung und Wiederverwendung von Werten, z. B. Texten, Zahlen oder Pfaden.

Definition und Zuweisung

• Variablen werden in Bash ohne Datentypen definiert.
• Eine Zuweisung erfolgt durch ein Gleichheitszeichen ohne Leerzeichen.

Beispiele

• GLAS=bier
• ORDNER=/etc

Ausgabe von Variablen

• Zur Ausgabe des Inhalts einer Variablen wird vor ihren Namen ein Dollarzeichen ($) gesetzt.
• Die Shell ersetzt den Variablennamen durch dessen Wert.

Beispiele

• echo $GLAS → bier
• echo $ORDNER → /etc

Verwendung in Befehlen

• Variablen können direkt in Befehlen eingesetzt werden.
• Die Shell ersetzt dabei die Variable durch ihren Wert, bevor der Befehl ausgeführt wird.

Beispiel

• UNIXSYSTEM=/usr
• ls -ld $UNIXSYSTEM

drwxr-xr-x 11 root root 4096 /usr  

Substitution mit geschweiften Klammern

• Zur eindeutigen Abgrenzung von Variablen in komplexen Ausdrücken werden geschweifte Klammern verwendet.
• Dies ist vor allem dann nötig, wenn Zeichen direkt an den Variablennamen anschließen.

Beispiele

• SUX=eins
• TUX=zwei
• SUXTUX=drei
• echo $SUXTUX → drei
• echo ${SUX}TUX → einsTUX
• echo ${SUX}${TUX} → einszwei

Erweiterte Parameterexpansion

• Mit Hilfe der Parameterexpansion können Variableninhalte geprüft, verändert oder ergänzt werden.
• Diese Mechanismen werden direkt von der Shell verarbeitet und sind sehr effizient.

Beispiele

• ${FARBE:-rot} – Standardwert, wenn nicht gesetzt
• ${FARBE:=rot} – wie oben, zusätzlich wird FARBE belegt
• ${FARBE:?keine farbe} – Fehlermeldung, wenn FARBE nicht definiert
• ${FARBE:+rot} – liefert „rot“, wenn FARBE definiert ist
• ${FARBE:3} – Ausgabe ab Position 3
• ${FARBE:5:3} – Ausgabe von 3 Zeichen ab Position 5
• ${#FARBE} – Länge der Variablen
• ${FARBE#rot} – entfernt „rot“ am Anfang
• ${PROGRAM##*/} – entfernt längstmöglich alles bis zum letzten Slash
• ${FARBE%weis} – entfernt „weis“ am Ende
• ${FARBE%%o*} – entfernt längstmöglich ab „o“
• ${FARBE/rot/blau} – ersetzt erstes „rot“ durch „blau“
• ${FARBE//rot/blau} – ersetzt alle „rot“ durch „blau“

Feldvariablen (Arrays)

• In Bash können Feldvariablen (Arrays) verwendet werden, um mehrere Werte unter einem gemeinsamen Namen zu speichern.
• Arrays werden über Indizes angesprochen und erlauben den Zugriff auf mehrere Elemente innerhalb einer Variablen.

Definition

• farbe=(blau gelb gruen rot)

Defnition einer Wertes

• farbe[4]=silber

Ausgabe einzelner Elemente

• echo ${farbe[0]} → blau
• echo ${farbe[1]} → gelb
• echo ${farbe[2]} → gruen
• echo ${farbe[3]} → rot

Assoziative Arrays

• Assoziative Arrays sind Schlüssel/Wert-Paare und werden ab Bash 4 unterstützt.
• Sie werden mit declare -A deklariert.
• Zugriff erfolgt über den Schlüssel: ${array[key]}.

#!/bin/bash
declare -A fruits
fruits["apple"]="red"
fruits["banana"]="yellow"
fruits["orange"]="orange"

echo ${fruits["apple"]}

fruits["grape"]="purple"

for key in "${!fruits[@]}"; do
  echo "$key is ${fruits[$key]}"
done

Wichtige Hinweise

• Zwischen Variablenname, Gleichheitszeichen und Wert dürfen keine Leerzeichen stehen.
• Großbuchstaben werden oft für benutzerdefinierte Variablen verwendet.
• Bash führt die Substitution vor der Ausführung eines Befehls durch.
• Nicht gesetzte Variablen werden durch einen leeren String ersetzt.

Aufgaben

• Definieren Sie eine Variable NAME mit einem beliebigen Wert und geben Sie diesen mit echo aus.
• Definieren Sie eine Variable VERZ mit einem Pfad und lassen Sie mit ls -l $VERZ deren Inhalt anzeigen.
• Erstellen Sie zwei Variablen und kombinieren Sie sie in einer dritten Variablen.
• Testen Sie den Unterschied zwischen $VARI und ${VARI}TEXT.
• Erklären Sie die Funktionsweise von ${FARBE:-rot} und ${FARBE:=rot}.
• Erstellen Sie ein Beispiel, bei dem ${PROGRAM##*/} den Dateinamen aus einem Pfad extrahiert.
• Erstellen Sie ein Array ZAHLEN mit mindestens fünf Elementen und geben Sie das dritte Element aus.

• Definieren Sie ein Array FARBEN und geben Sie die Anzahl der Elemente mit ${#FARBEN[@]} aus.

• Legen Sie ein assoziatives Array person an (z. B. person["name"]="Tom", person["stadt"]="Berlin") und geben Sie beide Werte einzeln aus, ohne Schleifen zu verwenden.