Linux-环境变量

第6章 Linux 环境变量

6.1 环境变量简介？

Linux环境变量能帮你提升Linux shell体验。很多程序和脚本都通过环境变量来获取系统信息、存储临时数据和配置信息。在Linux系统上有很多地方可以设置环境变量，了解去哪里设置相应的环境变量很重要。

本章将带你逐步了解Linux环境变量：它们存储在哪里，怎样使用，以及怎样创建自己的环境变量。最后以数组变量的用法作结。

1. bash shell使用环境变量来存储shell会话和工作环境的相关信息（这也是被称作环境变量的原因）。环境变量允许在内存中存储数据，以便shell中运行的程序或脚本能够轻松访问到这些数据。这也是存储持久数据的一种简便方法。
2. bash shell中有两种环境变量。
   • 全局环境变量：
   • 局部环境变量：

6.2 全局变量

全局环境变量对于shell会话和所有生成的子shell都是可见的，这让全局环境变量对那些所创建的子shell需要获取父shell信息的程序来说非常有用。

# 可以使用env命令或printenv命令来查看全局变量：
[root@Fedora-Desktop ~]# env | grep -i PATH
PATH=/root/.local/bin:/root/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin
DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS=unix:path=/run/user/0/bus
[root@Fedora-Desktop ~]# # 显示个别
[root@Fedora-Desktop ~]# printenv PATH
/root/.local/bin:/root/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin
[root@Fedora-Desktop ~]# # echo $ 
也可以使用echo命令显示变量的值。在引用某个环境变量时，必须在该变量名前加上美元符号（$）：
[root@Fedora-Desktop ~]# echo $HOME
/root
[root@Fedora-Desktop ~]# # 在echo命令中，在变量名前加上$可不仅仅是要显示变量当前的值。它能够让变量作为命令
行参数。
[root@Fedora-Desktop ~]# ls $HOME
anaconda-ks.cfg  doc.tar  documents  music  music.tar  zy.mp4  zy.txt
[root@Fedora-Desktop ~]# 
[root@Fedora-Desktop ~]# ls /root
anaconda-ks.cfg  doc.tar  documents  music  music.tar  zy.mp4  zy.txt
[root@Fedora-Desktop ~]# # 全局环境变量可用于进程的子shell，用zsh命令生成一个子shell后，显示了HOME环境变量的当前值，这个值和
父shell中的一模一样，都是/home/Chrisine
[root@Fedora-Desktop ~]# zsh
[root@Fedora-Desktop]~# ps -f
UID          PID    PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root        2185    2170  0 11:12 pts/0    00:00:00 -bash
root        2370    2185  0 11:15 pts/0    00:00:00 zsh
root        2388    2370  0 11:15 pts/0    00:00:00 ps -f
[root@Fedora-Desktop]~# echo $HOME
/root
[root@Fedora-Desktop]~# exit
[root@Fedora-Desktop ~]# 

6.3 局部环境变量

局部环境变量只能在定义它的进程中可见。尽管它们是局部的，但是和全局环境变量一样重要 。

Linux系统也默认定义了标准的局部环境变量。不过你也可以定义自己的局部变量，如你所想，这些变量被称为用户定义局部变量。

set命令可以显示某个特定进程的所有环境变量，既包括局部变量、全局变量，也包括用户自定义变量：

[root@Fedora-Desktop ~]# set 
······
[root@Fedora-Desktop ~]#

可以看到，所有通过printenv命令能看到的全局环境变量都出现在了set命令的输出中。但在set命令的输出中还有其他一些环境变量，即局部环境变量和用户定义变量。

set命令既会显示全局和局部环境变量、用户自定义变量以及局部shell函数，还会按照字母顺序对结果进行排序。

与set命令不同，env命令和printenv命令既不会对变量进行排序，也不会输出局部环境变量、局部用户自定义变量以及局部shell函数。在这种情况下，env命令和printenv命令的输出是重复的。不过，env命令有printenv命令不具备的一个功能，这使其略胜一筹。

6.4 设置用户自定义变量

可以在bash shell中直接设置自己的变量，也可以在shell脚本程序中创建自己的变量并引用它们。

6.4.1 设置局部用户自定义变量

1. 启动bash shell（或者执行shell脚本）之后，就能创建仅对该shell进程可见的局部用户自定义变量。可以使用等号为变量赋值，值可以是数值或字符串。

[root@Fedora-Desktop ~]# echo $my_variable01[root@Fedora-Desktop ~]# my_variable01=123456
[root@Fedora-Desktop ~]# echo $my_variable01
123456
[root@Fedora-Desktop ~]# # 如果用于赋值的字符串包含空格，则必须用单引号或双引号来界定该字符串的起止：
[root@Fedora-Desktop ~]# echo $my_variable02[root@Fedora-Desktop ~]# my_variable02='Hello World'
[root@Fedora-Desktop ~]# echo $my_variable02
Hello World
[root@Fedora-Desktop ~]#  
# 注意，你定义的局部变量用的是小写字母，而系统环境变量均用的都是大写字母。
# 在变量名、等号和值之间没有空格，这一点非常重要。如果在赋值表达式中加上了空格，那么bash shell会将值视为单独的命令# 设置好局部变量后，就能在shell进程中随意使用了。但如果又生成了另一个shell，则该变量在子shell中不可用：
[root@Fedora-Desktop ~]# zsh
[root@Fedora-Desktop]~# echo $0
zsh
[root@Fedora-Desktop]~# echo $my_variable02
[root@Fedora-Desktop]~# exit
[root@Fedora-Desktop ~]# 
[root@Fedora-Desktop ~]# echo $my_variable02
Hello World
[root@Fedora-Desktop ~]# # 类似地，如果你在子进程中设置了一个局部变量，那么一旦你退出了子进程，那个局部环境变量就不可用。
[root@Fedora-Desktop ~]# zsh
[root@Fedora-Desktop]~# echo $my_child_variable[root@Fedora-Desktop]~# my_child_variable="I an Local now"
[root@Fedora-Desktop]~# echo $my_child_variable 
I an Local now
[root@Fedora-Desktop]~# exit
[root@Fedora-Desktop ~]# 
[root@Fedora-Desktop ~]# echo $my_child_variable[root@Fedora-Desktop ~]# 
# 当我们回到父shell时，子shell中设置的局部变量就不存在了。可以通过将局部的用户定义变量变成全局变量来改变这种情况。

6.4.2 设置全局环境变量

全局环境变量在设置该变量的父进程所创建的子进程中都是可见的。创建全局环境变量的方法是先创建局部变量，然后再将其导出到全局环境中。

# 通过export命令加要导出的变量名
[root@Fedora-Desktop ~]# echo $my_variable03[root@Fedora-Desktop ~]# my_variable03="I am Global now"
[root@Fedora-Desktop ~]# export my_variable03
[root@Fedora-Desktop ~]# echo $my_variable03
I am Global now
[root@Fedora-Desktop ~]# # 子shell中也可见
[root@Fedora-Desktop ~]# zsh
[root@Fedora-Desktop]~# ps -f
UID          PID    PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root        2185    2170  0 11:12 pts/0    00:00:00 -bash
root        2523    2185  0 11:53 pts/0    00:00:00 zsh
root        2546    2523 99 11:54 pts/0    00:00:00 ps -f
[root@Fedora-Desktop]~# 
[root@Fedora-Desktop]~# echo $my_variable03
I am Global now
[root@Fedora-Desktop]~# # 修改子shell中的全局环境变量并不会影响父shell中该变量的值
[root@Fedora-Desktop]~# zsh
[root@Fedora-Desktop]~# my_variable03="NULL"
[root@Fedora-Desktop]~# echo $my_variable03
NULL
[root@Fedora-Desktop]~# exit
[root@Fedora-Desktop]~# echo $my_variable03
I am Global now
[root@Fedora-Desktop]~# # 子shell甚至无法使用export命令改变父shell中全局环境变量的值，尽管子shell重新定义并导出了变量my_variable，但父shell中的my_variable变量依然保
留着原先的值
[root@Fedora-Desktop]~# zsh
[root@Fedora-Desktop]~# my_variable03="NULL"
[root@Fedora-Desktop]~# export my_variable03
[root@Fedora-Desktop]~# echo $my_variable03
NULL
[root@Fedora-Desktop]~# exit
[root@Fedora-Desktop]~# 
[root@Fedora-Desktop]~# echo $my_variable03
I am Global now
[root@Fedora-Desktop]~# 

6.4.3 删除环境变量

1. unset 删除环境变量
[root@Fedora-Desktop ~]# echo $my_variable04[root@Fedora-Desktop ~]# 
[root@Fedora-Desktop ~]# my_variable04="I want delete"
[root@Fedora-Desktop ~]# echo $my_variable04
I want delete
[root@Fedora-Desktop ~]# unset my_variable04
[root@Fedora-Desktop ~]# echo $my_variable04[root@Fedora-Desktop ~]# # 窍门: 如果要用到（doing anything with）变量，就使用$；如果要操作（doing anything to）变量，则不使用$。这条规则的一个例外是使用printenv显示某个变量的值。# 子进程中删除了一个全局环境变量，那么该操作仅对子进程有效。该全局环境变量在父进程中依然可用。
[root@Fedora-Desktop ~]# echo $my_variable05[root@Fedora-Desktop ~]# my_variable05="I am Global now"
[root@Fedora-Desktop ~]# export my_variable05
[root@Fedora-Desktop ~]# zsh
[root@Fedora-Desktop]~# echo $my_variable05
I am Global now
[root@Fedora-Desktop]~# unset my_variable05
[root@Fedora-Desktop]~# echo $my_variable05[root@Fedora-Desktop]~# exit
[root@Fedora-Desktop ~]# echo $my_variable05
I am Global now
[root@Fedora-Desktop ~]# 
# 和修改变量一样，在子shell中删除全局变量后，你无法将效果反映到父shell中

6.5 默认的shell环境变量

在默认情况下，bash shell会用一些特定的环境变量来定义系统环境。这些变量在你的Linux系统中都已设置好，只管放心使用就行了。

bash shell源自当初的Unix Bourne shell，因此也保留了Unix Bourne shell里定义的那些环境变量。

​ bash shell支持的Bourme变量

变量	描述
CDPATH	冒号分隔的目录列表，作为cd命令的搜索路径
HOME	当前用户的主目录
IFS	shell用来将文本字符串分割成字段的一系列字符
MAIL	当前用户收件箱的文件名（ bash shell会检查这个文件，看看有没有新邮件）
MAILPATH	冒号分隔的当前用户收件箱的文件名列表（ bash shell会检查列表中的每个文件，看看有没有新邮件）
OPTARG	getopts命令处理的最后一个选项参数值
OPTIND	getopts命令处理的最后一个选项参数的索引号
PATH	shell查找命令的目录列表，由冒号分隔
PS1	shell命令行界面的主提示符
PS2	hell命令行界面的次提示符

​ bash shell环境变量

变量	描述
BASH	当前shell实例的全路径名
BASH_ALIASES	含有当前已设置别名的关联数组
BASH_ARGC	含有传入子函数或shell脚本的参数总数的数组变量
BASH_ARCV	含有传入子函数或shell脚本的参数的数组变量
BASH_CMDS	关联数组，包含shell执行过的命令的所在位置
BASH_COMMAND	shell正在执行的命令或马上就执行的命令
BASH_ENV	设置了的话，每个bash脚本会在运行前先尝试运行该变量定义的启动文件
BASH_EXECUTION_STRING	使用bash -c选项传递过来的命令
BASH_LINENO	含有当前执行的shell函数的源代码行号的数组变量
BASH_REMATCH	只读数组，在使用正则表达式的比较运算符=~进行肯定匹配（ positive match）时，包含了匹配到的模式和子模式
·······

你可能已经注意到，不是所有的默认环境变量都会在运行set命令时列出。尽管这些都是默认环境变量，但并不是每一个都必须有一个值。

6.6 设置PATH环境变量

# 当你在shell CLI中输入一个外部命令,shell必须搜索系统，从中找到对应的程序。PATH环境变量定义了用于查找命令和程序的目录。
[root@Fedora-Desktop ~]# echo $PATH
/root/.local/bin:/root/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin
[root@Fedora-Desktop ~]# # PATH中的目录之间以冒号分隔。
# 输出中显示共有7个目录，shell会在其中查找命令和程序。如果命令或者程序所在的位置没有包括在PATH变量中，那么在不使用绝对路径的情况下，shell是无法找到的。shell在找不到指定的命令或程序时会产生错误信息：
[root@Fedora-Desktop ~]# start-dfs.sh
bash: start-dfs.sh: 未找到命令...
[root@Fedora-Desktop ~]# # 你可以把新的搜索目录添加到现有的PATH环境变量中，无须从头定义。PATH中各个目录之间以冒号分隔。只需引用原来的PATH值，添加冒号（:），然后再使用绝对路径输入新目录即可。将该目录加入PATH环境变量之后，就可以在虚拟目录结构的任意位置执行这个程序了。
[root@Fedora-Desktop ~]# PATH=$PATH:/home/zy/Desktop/hadoop-3.1.3/sbin
[root@Fedora-Desktop ~]# start-dfs.sh
Starting namenodes on [Fedora-Desktop]
[root@Fedora-Desktop ~]# # 如果希望子shell也能找到你的程序的位置，一定要记得把修改后的PATH环境变量导出。

对PATH变量的修改只能持续到退出或重启系统。这种效果并不能一直持续。在下一节中，你会学到如何永久保持环境变量的修改效果。

6.7 定位系统环境变量

环境变量的作用持久化

当你登录Linux系统启动bash shell时，默认情况下bash会在几个文件中查找命令。这些文件称作启动文件或环境文件。bash进程的启动文件取决于你启动bash shell的方式。
启动bash shell有以下3种方式:

1. 登录时作为默认登录shell
2. 作为交互式shell，通过生成子shell启动
3. 作为运行脚本的非交互式shell

下面几节介绍了bash shell在不同的方式下启动文件。

6.7.1 登录shell

当你登录Linux系统时，bash shell会作为登录shell启动。
登录shell通常会从5个不同的启动文件中读取命令。
1. /etc/profile
2. $HOME/.bash_profile
3. $HOME/.bashrc
4. $HOME/.bash_login
5. $HOME/.profile# /etc/profile文件是系统中默认的bash shell的主启动文件，系统中的每个用户登录时都会执行这个启动文件。# 注意:　要留意的是有些Linux发行版使用了可拆卸式认证模块（pluggable authentication module，PAM）。在这种情况下，PAM文件会在bash shell启动之前被处理，前者中可能会包含环境变量。PAM文件包括/etc/environment文件和$HOME/.pam_environment文件。

另外4个启动文件是针对用户的，位于用户主目录中，可根据个人具体需求定制。下面来仔细看看各个文件。

6.7.2 /etc/profile文件

1. /etc/profile文件是bash shell默认的主启动文件。只要登录Linux系统，bash就会执行/etc/profile启动文件中的命令。不同的Linux发行版在这个文件中放置了不同的命令。
[root@Fedora-Desktop ~]# cat /etc/profile
# /etc/profile# System wide environment and startup programs, for login setup
# Functions and aliases go in /etc/bashrc# It's NOT a good idea to change this file unless you know what you
# are doing. It's much better to create a custom.sh shell script in
# /etc/profile.d/ to make custom changes to your environment, as this
# will prevent the need for merging in future updates.pathmunge () {case ":${PATH}:" in*:"$1":*);;*)if [ "$2" = "after" ] ; thenPATH=$PATH:$1elsePATH=$1:$PATHfiesac
}# 每个发行版的/etc/profile文件都有不同的设置和命令。2. 不同发行版的/etc/profile文件都用到了同一个特性： for语句。它用来迭代/etc/profile.d目录下的所有文件。这为Linux系统提供了一个放置特定应用程序启动文件的地方，当用户登录时， shell会执行这些文件。
[root@Fedora-Desktop ~]# ls /etc/profile.d
bash-color-prompt.sh  colorls.sh       csh.local       gawk.sh                lang.csh                 nano-default-editor.sh  vte.sh
bash_completion.sh    colorxzgrep.csh  debuginfod.csh  gnome-ssh-askpass.csh  lang.sh                  PackageKit.sh           which2.csh
colorgrep.csh         colorxzgrep.sh   debuginfod.sh   gnome-ssh-askpass.sh   less.csh                 sh.local                which2.sh
colorgrep.sh          colorzgrep.csh   flatpak.sh      kde.csh                less.sh                  toolbox.sh
colorls.csh           colorzgrep.sh    gawk.csh        kde.sh                 nano-default-editor.csh  vte.csh
[root@Fedora-Desktop ~]# # 有些文件与系统中的特定应用程序有关。大部分应用程序会创建两个启动文件：一个供bash shell使用（扩展名为.sh），另一个供C shell使用（扩展名为.csh）。

6.7.3 $HOME目录下的启动文件

# 其余的启动文件都用于同一个目的：提供用户专属的启动文件来定义该用户所用到的环境变量。
大多数Linux发行版只用这4个启动文件中的一两个。
1. $HOME/.bash_profile
2. $HOME/.bashrc
3. $HOME/.bash_login
4. $HOME/.profile# 注意，这些文件都以点号开头，说明属于隐藏文件（不会出现在一般的ls命令输出中）。因为它们位于用户的$HOME目录下，所以每个用户可以对其编辑并添加自己的环境变量，其中的环境变量会在每次启动bash shell会话时生效。# 注意:　Linux发行版在环境文件方面存在的差异非常大。本节所列出的$HOME文件下的那些文件并非每个用户都有。例如，有些用户可能只有一个$HOME/.bash_profile文件。这很正常。# shell会按照下列顺序执行第一个被找到的文件，余下的则被忽略。
1. $HOME/.bash_profile
2. $HOME/.bash_login
3. $HOME/.profile# 你会发现这个列表中并没有$HOME/.bashrc文件。这是因为该文件通常通过其他文件运行。
# 提示　记住，$HOME代表某个用户的主目录，和波浪号（~）的效果一样。Fedora Linux系统中的.bash_profile文件的内容如下：
[root@Fedora-Desktop ~]# cat $HOME/.bash_profile 
# .bash_profile# Get the aliases and functions
if [ -f ~/.bashrc ]; then. ~/.bashrc
fi# User specific environment and startup programs
[root@Fedora-Desktop ~]# # .bash_profile启动文件会先检查$HOME目录中是不是还有一个名为.bashrc的启动文件。如果有，就先执行该文件中的命令。

6.7.4 交互式shell进程

1. 如果不是在登录系统时启动的bash shell（比如在命令行中输入bash），那么这时的shell称作交互式shell。与登录shell一样，交互式shell提供了命令行提示符供用户输入命令。作为交互式shell启动的bash并不处理/etc/profile文件，只检查用户$HOME目录中的.bashrc文件。
[root@Fedora-Desktop ~]# cat .bashrc
# .bashrc# Source global definitions
if [ -f /etc/bashrc ]; then. /etc/bashrc
fi# User specific environment
if ! [[ "$PATH" =~ "$HOME/.local/bin:$HOME/bin:" ]]
thenPATH="$HOME/.local/bin:$HOME/bin:$PATH"
fi
export PATH# Uncomment the following line if you don't like systemctl's auto-paging feature:
# export SYSTEMD_PAGER=# User specific aliases and functionsalias rm='rm -i'
alias cp='cp -i'
alias mv='mv -i'
[root@Fedora-Desktop ~]# # .bashrc文件会做两件事：首先，检查/etc目录下的通用bashrc文件；其次，为用户提供一个定制自己的命令别名和私有脚本函数。

6.7.5 非交互式shell

1. 非交互式shell,系统执行shell脚本时用的就是这种shell。不同之处在于它没有命令行提示符。但是，当你在系统中运行脚本时，也许希望能够运行一些特定的启动命令。# 脚本能以不同的方式执行。只有部分执行方式会启动子shell。2. bash shell提供了BASH_ENV环境变量。当shell启动一个非交互式shell进程时，会检查这个环境变量以查看要执行的启动文件名。如果有指定的文件，则shell会执行该文件里的命令，这通常包括shell脚本变量设置。那如果未设置BASH_ENV变量，shell脚本到哪里去获取其环境变量呢？别忘了有些shell脚本是通过启动一个子shell来执行的。子shell会继承父shell的导出变量。如果父shell是登录shell，在/etc/profile文件、/etc/profile.d/*.sh文件和$HOME/.bashrc文件中设置
并导出了变量，那么用于执行脚本的子shell就能继承这些变量。# 任何由父shell设置但未导出的变量都是局部变量，不会被子shell继承。对于那些不启动子shell的脚本，变量已经存在于当前shell中了。就算没有设置BASH_ENV，也可以使用当前shell的局部变量和全局变量。3. 如果变量未设置， echo命令会显示一个空行，然后返回CLI提示符。

6.8 环境变量持久化

对全局环境变量（Linux系统的所有用户都要用到的变量）来说，可能更倾向于将新的或修改过的变量设置放在/etc/profile文件中，但这可不是什么好主意。# 如果升级了所用的发行版，则该文件也会随之更新，这样一来，所有定制过的变量设置可就都没了，最好在/etc/profile.d目录中创建一个以.sh结尾的文件。把所有新的或修改过的全局环境变量设置都放在这个文件中。在大多数发行版中，保存个人用户永久性bash shell变量的最佳地点是$HOME/.bashrc文件。这适用于所有类型的shell进程。但如果设置了BASH_ENV变量，请记住：除非值为$HOME/.bashrc，否则，应该将非交互式shell的用户变量放在别的地方。注意　图形化界面组成部分（比如GUI客户端）的环境变量可能需要在另外一些配置文件中设置，这和设置bash shell环境变量的文件不一样。第5章讲过，alias命令设置无法持久生效。你可以把个人的alias设置放在$HOME/.bashrc启动文件中使其效果永久化。

6.9 数组变量

1. 环境变量的一个很酷的特性是可以作为数组使用。数组是能够存储多个值的变量。这些值既可以单独引用，也可以作为整体引用。
要给某个环境变量设置多个值，可以把值放在括号里，值与值之间用空格分隔。
[root@Fedora-Desktop ~]# mytest=(zero one two three four)
[root@Fedora-Desktop ~]# echo $mytest
zero
[root@Fedora-Desktop ~]# # 输出指定索引下标的值
[root@Fedora-Desktop ~]# echo ${mytest[2]}
two
[root@Fedora-Desktop ~]# # 通配符 * 全部输出数组
[root@Fedora-Desktop ~]# echo ${mytest[*]}
zero one two three four
[root@Fedora-Desktop ~]# # 更改某个索引的值
[root@Fedora-Desktop ~]# mytest[2]=seven
[root@Fedora-Desktop ~]# echo ${mytest[2]}
seven
[root@Fedora-Desktop ~]# # unset删除数组中的某个值
[root@Fedora-Desktop ~]# unset mytest[2]
[root@Fedora-Desktop ~]# echo ${mytest[2]}[root@Fedora-Desktop ~]# echo ${mytest[*]}
zero one three four
[root@Fedora-Desktop ~]# # unset 删除整个数组
[root@Fedora-Desktop ~]# unset mytest
[root@Fedora-Desktop ~]# echo ${mytest[*]}[root@Fedora-Desktop ~]#