Linux 环境变量

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Linux 环境变量是 Shell 和程序运行时的重要配置信息。它们存储了关于系统环境、用户配置、路径、语言等各种数据，影响着命令的执行、程序的行为以及用户界面的显示。理解和掌握环境变量是 Linux 使用和系统管理的关键。

1. 什么是环境变量？

环境变量是键值对的形式，存储在 Shell 或进程的环境中。当一个程序启动时，它会继承其父进程的环境变量。这些变量可以指导程序的行为，例如在哪里查找可执行文件、使用哪种语言显示消息、当前用户的主目录在哪里等等。

形式： NAME=VALUE (例如：PATH=
/usr/local/bin:/usr/bin:/bin)

2. 环境变量的类型

在 Linux 中，环境变量通常可以分为以下几类：

* 全局环境变量 (Global Environment Variables)： 对所有用户、所有 Shell 进程都有效。它们通常在系统级别的配置文件中设置，如 /etc/profile、/etc/bashrc 或 /etc/environment。

* 用户环境变量 (User Environment Variables)： 只对当前用户有效。它们通常在用户主目录下的配置文件中设置，如 ~/.bashrc、~/.profile、~/.bash_profile。

* 局部变量 (Local Variables)： 只在当前 Shell 进程中有效，并且不会传递给子进程。通过简单的赋值创建，不使用 export 命令。

* Shell 变量 (Shell Variables)： 由 Shell 自身维护的变量，用于控制 Shell 的行为。有些是只读的，有些可以修改。

3. 常用环境变量

以下是一些 Linux 系统中常用的环境变量及其作用：

* PATH： 最重要的环境变量之一。 它定义了 Shell 查找可执行命令的目录列表。当你输入一个命令（如 ls、grep）时，Shell 会按照 PATH 中定义的顺序在这些目录中查找对应的可执行文件。目录之间用冒号 : 分隔。

* 示例： echo $PATH

* 作用： 避免每次执行命令都输入完整路径。

* HOME： 当前用户的主目录路径。

* 示例： echo $HOME (通常是 /home/username 或 /root 对于 root 用户)。

* USER / LOGNAME： 当前登录用户的用户名。

* 示例： echo $USER

* SHELL： 当前用户使用的 Shell 类型（如 /bin/bash、/bin/zsh）。

* 示例： echo $SHELL

* LANG / LC_ALL： 定义了系统使用的语言环境和字符集。LANG 是默认语言，LC_ALL 如果设置会覆盖所有 LC_ 开头的变量。

* 示例： echo $LANG (如 en_US.UTF-8, zh_CN.UTF-8)

* PWD： 当前工作目录。

* 示例： echo $PWD (与 pwd 命令输出相同)。

* OLDPWD： 上一个工作目录。

* 示例： echo $OLDPWD

* HOSTNAME： 主机名。

* 示例： echo $HOSTNAME

* HISTSIZE： 历史命令列表中保存的命令数量。

* HISTFILESIZE： 历史文件 (~/.bash_history) 中保存的命令数量。

* PS1： Shell 提示符的格式。可以自定义。

* 示例： PS1=’\u@\h:\w\$ ‘ (显示 用户名@主机名:当前目录$ )

* MAIL / MAILCHECK： 邮件相关变量。

* TERM： 终端类型，决定了终端支持的特性。

* UID / EUID： 当前用户的真实用户 ID 和有效用户 ID。

* GID / EGID： 当前用户的真实组 ID 和有效组 ID。

4. 环境变量的操作

4.1. 查看环境变量

* printenv： 显示所有环境变量。

* env： 与 printenv 类似，显示当前 Shell 的环境变量。

* export： 不带参数时，显示所有已导出的环境变量。

* echo $VARIABLE_NAME： 查看特定环境变量的值。

echo $PATH

echo $HOME

4.2. 设置/创建环境变量

* 临时设置（当前 Shell 有效）：

MY_VARIABLE=”Hello World” # 创建一个局部变量

export MY_VARIABLE # 将局部变量导出为环境变量，使其对子进程可见

或者直接：

export MY_VARIABLE=”Hello World” # 直接创建并导出环境变量

这种方式设置的变量只在当前 Shell 会话中有效，当会话关闭时变量就会消失。

* 持久化设置（用户级别）：

为了让环境变量在每次登录时自动设置，你需要将 export 命令添加到用户主目录下的某个 Shell 配置文件中。

* ~/.bashrc： 每次打开新的 Bash Shell 时执行。适合设置 Shell 函数、别名和交互式 Shell 环境变量。

* ~/.profile： 在登录时执行一次（对于非交互式 Shell，或图形界面登录）。适合设置 PATH 或其他系统环境变量。如果 ~/.bash_profile 存在，它可能不会被执行。

* ~/.bash_profile： 仅在登录 Shell 时执行一次。通常会调用 ~/.bashrc。对于只希望在登录时加载的变量，放在这里。

* 注： 许多系统中的 ~/.bash_profile 或 ~/.profile 会源 (source) ~/.bashrc，所以你通常把大部分自定义放在 ~/.bashrc。

* 修改后生效： 修改配置文件后，需要重新加载它或重新登录。

source ~/.bashrc

# 或者

. ~/.bashrc

* 持久化设置（系统级别）：

这些设置对所有用户都有效。需要管理员权限修改。

* /etc/profile： 全局登录 Shell 配置文件。适用于所有用户。

* /etc/bashrc： 全局交互式 Bash Shell 配置文件。适用于所有用户。

* /etc/environment： 专门用于设置环境变量，每行一个 NAME=VALUE。不会执行命令。

* /etc/profile.d/： 一个目录，包含许多脚本文件（以 .sh 结尾），这些脚本会在用户登录时被 /etc/profile 源执行。推荐将自定义的系统级环境变量放在这里，每个服务一个文件，便于管理。

* 修改后生效： 通常需要重启系统或重启相关服务才能完全生效。对于新登录的用户，重新登录即可。

4.3. 取消设置环境变量

* unset VARIABLE_NAME： 删除一个环境变量。

export MY_VAR=”test”

echo $MY_VAR

unset MY_VAR

echo $MY_VAR # 输出为空

5. 环境变量的继承性

* 当一个进程启动另一个进程时，子进程会继承父进程的环境变量的副本。

* 这意味着子进程可以读取和使用父进程的环境变量。

* 子进程可以修改其自身的环境变量副本，但这些修改不会影响父进程的环境变量。

* 通过 export 命令导出的变量才会传递给子进程。局部变量（未导出的）不会被子进程继承。

6. 环境变量在脚本中的应用

环境变量在 Shell 脚本中扮演着非常重要的角色，它们可以：

* 配置脚本行为： 脚本可以读取 PATH 来找到外部命令，或者读取自定义的环境变量来获取配置信息。

* 传递参数： 虽然通常使用命令行参数 $1, $2 等传递，但环境变量在某些场景下也能起到类似作用。

* 影响子进程： 脚本中 export 的变量会传递给脚本中启动的任何子进程。

示例脚本：

#!/bin/bash

# 读取 PATH 环境变量，并查找 grep 命令的路径

echo “grep 命令的路径是: $(which grep)”

# 读取用户主目录

echo “你的主目录是: $HOME”

# 设置一个局部变量

local_var=”这是局部变量”

echo “局部变量: $local_var”

# 尝试在子进程中访问局部变量 (会失败)

bash -c ‘echo “在子进程中访问局部变量: $local_var”‘ # 输出为空

# 导出并设置一个环境变量

export MY_CUSTOM_VAR=”这是一个自定义环境变量”

echo “自定义环境变量: $MY_CUSTOM_VAR”

# 在子进程中访问导出的环境变量 (会成功)

bash -c ‘echo “在子进程中访问自定义环境变量: $MY_CUSTOM_VAR”‘

# 在脚本内部修改 PATH (只对当前脚本及子进程有效)

PATH=”/usr/local/custom_bin:$PATH”

echo “新的 PATH: $PATH”

总结

环境变量是 Linux 系统中实现程序配置和进程间通信的重要机制。理解它们的类型、常用变量、操作方法以及继承性，对于有效地管理 Linux 系统、编写 Shell 脚本以及排查问题都至关重要。正确地设置环境变量，可以使你的系统更高效、更安全、更易用。