Linux环境变量

bash shell 使用环境变量 来存储 shell会话和工作环境的相关信息。
环境变量允许在内存中存储数据，使得shell中运行的程序或脚本能够轻松访问到这些数据。
因此，环境变量也是一种数据持久化的方式。
bash shell提供了2种环境变量：全局环境变量和局部环境变量

局部环境变量

所谓局部环境变量，就是只对定义它的shell会话可见。
Linux系统也默认定义了一部分标准的局部环境变量。

查看局部环境变量

Linux无法只查看系统有哪些局部变量。
Linux提供了set命令，可以显示特定进程的所有环境变量（包括全局变量、局部变量、用户自定义变量和局部shell函数）；

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root@smith-PC:~# set
BASH=/bin/bash
BASHOPTS=checkwinsize:cmdhist:complete_fullquote:expand_aliases:extquote:force_fignore:histappend:hostcomplete:interactive_comments:progcomp:promptvars:sourcepath
BASH_ALIASES=()
BASH_ARGC=()
BASH_ARGV=()
BASH_CMDS=()
BASH_LINENO=()
BASH_SOURCE=()
BASH_VERSINFO=([0]="4" [1]="4" [2]="20" [3]="1" [4]="release" [5]="x86_64-pc-linux-gnu")
BASH_VERSION='4.4.20(1)-release'
CLUTTER_IM_MODULE=xim
COLORTERM=truecolor
COLUMNS=80
DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS=unix:path=/run/user/0/bus
DESKTOP_SESSION=ubuntu
DIRSTACK=()
DISPLAY=:0
EUID=0
GDMSESSION=ubuntu
HISTCONTROL=ignoredups:ignorespace
HISTFILE=/root/.bash_history
HISTFILESIZE=2000
HISTSIZE=1000
HOME=/root
HOSTNAME=smith-PC
HOSTTYPE=x86_64
XMODIFIERS=@im=ibus
_=/root
command_not_found_handle () 
{ 
    if [ -x /usr/lib/command-not-found ]; then
        /usr/lib/command-not-found -- "$1";
        return $?;
    else
        if [ -x /usr/share/command-not-found/command-not-found ]; then
            /usr/share/command-not-found/command-not-found -- "$1";
            return $?;
        else
            printf "%s: command not found\n" "$1" 1>&2;
            return 127;
        fi;
    fi
}

设置局部环境变量

用户可以直接在shell中设置变量，这些变量被称为用户自定义局部变量。
使用变量名=值形式定义并赋值一个变量，值可以是数值或字符串；

建议1：使用小写字母定义局部变量，避免与系统环境变量同名；
注意1：在变量名、=和值之间不能有空格；
注意2：当用于赋值变量的字符串中含有空格时，需使用引号（单引号/双引号）包裹该字符串，以避免系统将空格后的单词误解析为单独的指令；

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root@smith-PC:~# var0=Hellodibian
root@smith-PC:~# echo $var0
Hellodibian
root@smith-PC:~# var1=Hello dibian
dibian：未找到命令
root@smith-PC:~# var1="Hello dibian"
root@smith-PC:~# echo $var1
Hello dibian

父子进程无法访问各自定义的局部变量

局部变量只能在定义它的进程中使用，其他进程无法访问到；

  • 子进程访问父进程的局部变量
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    root@smith-PC:~# num=99
    root@smith-PC:~# echo $num
    99
    root@smith-PC:~# bash
    root@smith-PC:~# echo $num

    root@smith-PC:~# exit
    exit
    root@smith-PC:~# echo $num
    99
    root@smith-PC:~#
  • 父进程访问子进程的局部变量
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    root@smith-PC:~# bash
    root@smith-PC:~# var=99
    root@smith-PC:~# echo $var
    99
    root@smith-PC:~# exit
    exit
    root@smith-PC:~# echo $var

    root@smith-PC:~#
    因此，只能通过定义全局变量来让父子进程通信。

全局环境变量

所谓全局环境变量，就是对所有shell会话均可见。

全局环境变量通常使用全大写，以区别于用户自定义环境变量。

查看全局环境变量

使用env或printenv来查看全局环境变量。

1. 查看所有全局环境变量

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root@smith-PC:~# env
CLUTTER_IM_MODULE=xim
LESSCLOSE=/usr/bin/lesspipe %s %s
XDG_MENU_PREFIX=gnome-
LANG=zh_CN.UTF-8
DISPLAY=:0
GNOME_SHELL_SESSION_MODE=ubuntu
COLORTERM=truecolor
USERNAME=root
...
_=/usr/bin/env
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root@smith-PC:~# printenv
CLUTTER_IM_MODULE=xim
LESSCLOSE=/usr/bin/lesspipe %s %s
XDG_MENU_PREFIX=gnome-
LANG=zh_CN.UTF-8
DISPLAY=:0
GNOME_SHELL_SESSION_MODE=ubuntu
COLORTERM=truecolor
USERNAME=root
...
_=/usr/bin/printenv

2. 查看指定全局环境变量

查看指定全局变量时，需要用printenv，不能用env

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root@smith-PC:~# printenv HOME
/root

3. 引用指定全局环境变量

可以使用$变量名的方式，获取变量的值。

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root@smith-PC:~# echo $HOME
/root

$变量名也可以作为命令的参数来使用。

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root@smith-PC:~# ls $HOME
BRF  PDF  snap  公共的  模板  视频  图片  文档  下载  音乐  桌面

设置全局环境变量

子进程无法访问到父进程的局部变量，因此可以通过创建全局环境变量使得该变量可见；
创建全局环境变量的方法：

  • 先创建局部变量
  • 再导出到全局环境中：使用export命令进行导出
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    root@smith-PC:~# var_parent=hello
    root@smith-PC:~# export var_parent
    root@smith-PC:~# bash
    root@smith-PC:~# echo $var_parent
    hello
    root@smith-PC:~# exit
    exit
    root@smith-PC:~# echo $var_parent
    hello
    root@smith-PC:~#

简化命令：export var_parent=hello

子进程也可以对父进程的全局变量进行修改，但不会影响到父进程的全局变量的值，仅在子进程中有效。

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root@smith-PC:~# export var_parent=hello
root@smith-PC:~# echo $var_parent
hello
root@smith-PC:~# bash
root@smith-PC:~# echo $var_parent
hello
root@smith-PC:~# var_parent=1234
root@smith-PC:~# echo $var_parent
1234
root@smith-PC:~# exit
exit
root@smith-PC:~# echo $var_parent
hello
root@smith-PC:~#

此时，使用set命令查看环境变量是，就可以看到其中有一条var_parent=hello，就是刚刚创建的，当关闭该shell并重启一个shell时再查看，就会被自动删除。

env / printenv / set的区别

特征 env printenv set
查看变量类型 全局变量
局部变量
用户自定义变量
局部shell函数		 全局变量 全局变量
是否可排序 按字母对结果排序 不可排序 不可排序

删除环境变量

使用unset 变量名可以删除环境变量，同理，子进程删除环境变量后，不影响父进程。

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root@smith-PC:~# export var_parent=hello
root@smith-PC:~# echo $var_parent
hello
root@smith-PC:~# bash
root@smith-PC:~# echo $var_parent
hello
root@smith-PC:~# unset var_parent
root@smith-PC:~# echo $var_parent

root@smith-PC:~# exit
exit
root@smith-PC:~# echo $var_parent
hello
root@smith-PC:~#

默认的全局环境变量

bash shell 会预先设定一些环境变量来定义系统环境，由于bash shell与Unix Bourne shell兼容，因此保留了其定义的环境变量。

不是所有默认环境变量都在set命令中输出，若没有用到，默认环境变量并不要求必须有值。
系统使用的环境变量取决于bash shell版本，部分变量仅在bash shell 5或更高版本可用，可通过bash --version命令查看。

PATH环境变量

查看PATH环境变量

在shell中，我们通常会输入一个外部命令（如todesk），此时shell会搜索系统，从中找到对应的程序。
环境变量PATH就定义了用于查找命令和程序的目录。
使用$PATH命令查看PATH环境变量内容：

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root@smith-PC:~# $PATH
bash: /opt/Qt5.14.2/5.14.2/gcc_64/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin

PATH以:分隔多个目录，shell会在其中按顺序查找命令或程序。若这些目录中找不到输入的命令或程序，则会产生错误信息：

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root@smith-PC:~# todesk
Command 'todesk' not found, did you mean:
command 'tkdesk' from deb tkdesk
Try: apt install <deb name>
root@smith-PC:~#

添加PATH环境变量（临时）

部分应用程序的可执行文件目录可能不在PATH中，此时可以：

  • 在shell中输入该程序的全路径；
  • 将该程序的所在目录的绝对路径添加到PATH环境变量中，格式为：PATH=$PATH:新目录的绝对路径，此时就可以直接输入程序名执行，但这种方式只是暂时性的，当退出或重启系统就会失效。 
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     root@smith-PC:~# ls /opt/apps
     app1 app2
     root@smith-PC:~# $PATH
    bash: /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin:
    root@smith-PC:~# PATH=$PATH:/opt/apps
    root@smith-PC:~# $PATH
    bash: /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin:/opt/apps
    root@smith-PC:~# app1
    爸爸的爸爸叫爷爷！
    root@smith-PC:~# app2
    爸爸的妈妈叫奶奶！

添加PATH环境变量（持久化）

bash与启动文件

当我们登录成功后启动bash shell时，bash会在几个文件中查找命令，这些文件称为启动文件或环境文件；
bash进程选择那些启动文件，取决于用户启动bash shell的方式。而启动bash shell共有3种方式：

方式 文件类型 文件路径
登录时作为默认登录shell 系统级 /etc/profile
用户级 $HOME/.bash_profile
$HOME/.bashrc
$HOME/.bash_login
$HOME/.profile
作为交互式shell，通过生成子shell启动 用户级 $HOME/.bashrc
作为运行脚本的非交互式shell

TODO-方式1：登录时作为默认登录shell

当用户登录Linux系统时，bash shell会作为登录shell启动；
登录shell通常从5个启动文件中读取命令：

  • /etc/profile（默认）
  • $HOME/.bash_profile
  • $HOME/.bashrc
  • $HOME/.bash_login
  • $HOME/.profile

TODO-方式2：作为交互式shell，通过生成子shell启动

TODO-方式3：作为运行脚本的非交互式shell

环境变量持久化

上述提到的启动文件，就可以帮助我们实现永久性保存全局变量或局部变量；
对于全局环境变量：可以放在/etc/profile中，但若系统更新，该文件也会更新，因此不推荐。建议在/etc/profile.d目录中创建一个.sh文件，将所有新增或修改的全局环境变量都放在该文件中；
对于用户环境变量：推荐写在$HOME/.bashrc文件中。

数组变量

环境变量也可以添加数组，用来存储多个值，既可以单独引用，也可以整体引用。
但是，数组在Linux使用频率相对较低，有可能不便于移植到其他shell环境中。

规则 命令 备注
设置数组环境变量 变量名=(值1 值2 值3) 值与值之间用空格隔开
修改指定索引元素 变量名[索引]=值
删除指定索引元素 unset 变量名[索引] 不建议使用
删除整个数组 unset 变量名
引用首个数组元素 echo $变量名
引用指定索引元素 echo $(变量名[索引])
引用整个数组 echo $(变量名[*])