Shell环境变量

bash shell中使用环境变量在内存中存储有关shell会话和工作环境的数据。以便程序或shell中运行的脚本能够访问到它们。bash shell中的环境变量主要有两种

• 全局变量
• 局部变量

全局变量与局部变量

查看系统中所有全局变量，可以使用env或printenv命令。
要显示个别环境变量的值，可以使用printenv命令，但是不能用env命令。

#查看shell个别全局变量
printenv HOME
#查看shell个别全局变量：通过echo 以变量的形式输出
echo $HOME

系统的环境都是大写，定义属于用户自己局部变量时统一使用小写，避免冲突。

• 定义局部变量

variable=Hello
echo $variable #输出：Hello

重要：变量名、等号和值之间没有空格。
如果在赋值表达式中加上了空格， bash shell就会把值当成一个单独的命令，变量值有空格需要使用引号。

variable="Hello word"
echo $variable #输出：Hello word

• 定义全局变量

在设定全局环境变量的进程所创建的子进程中，该变量都是可见的。
创建全局环境变量的方法是先创建一个局部环境变量，然后再把它导出到全局环境中。
父shell定义的全局变量，子shell的修改不会影响父shell的值。

variable="global variable ~~~~"
export variable
#开启子shell
bash
#子shell 输出一下
echo $variable #global variable ~~~~
#子shell修改
variable="子shell修改"
#子shell 输出一下
echo $variable #输出：子shell修改
#导出
export variable
#退出子shell
exit
#父shell输出
echo $variable #子shell的修改不会影响父shell:global variable ~~~~

• 删除全局的变量
  在子shell中是无法删除父shell创建的全局变量。

#删除
unset variable

• 默认的全局环境变量
  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系统上都已经设置好了，只管放心使用。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。
  列举几个比较常见的环境变量：

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
PATH	shell查找命令的目录列表，由冒号分隔
BASH	当前shell实例的全路径名
PWD	当前工作目录

设置PATH环境变量

当我们在shell命令行界面中输入一个外部命令时，shell必须搜索系统来找到对应的程序。PATH环境变量定义了用于进行命令和程序查找的目录：

#输出下
echo $PATH
#结果
/Users/*/.rvm/gems/ruby-2.3.0/bin:
/Users/*/.rvm/gems/ruby-2.3.0@global/bin:
/Users/*/.rvm/rubies/ruby-2.3.0/bin:
/Users/*/Desktop/development/flutter/bin:
/usr/local/bin:
/usr/bin:
/bin:
/usr/sbin:
/sbin:
/Users/*/.rvm/bin

输出的结果中显示了有10个可供shell用来查找命令和程序的路径。PATH中的目录使用冒号分隔。这些路径下分别都存放了不同的命令和程序，举个/bin的示例：

/bin目录下的程序与命令

如果命令或者程序的路径没有包括在PATH变量中，则不使用绝对路径的情况下，shell是没法找到的该程序的。

问题：应用程序放置可执行文件的目录常常不在PATH环境变量所包含的目录中。

解决：是保证PATH环境变量包含了所有存放应用程序的目录。可以把新的搜索目录添加到现有的PATH环境变量中，无需从头定义。PATH中各个目录之间是用冒号分隔的，我们只需要引用原来的PATH值，然后再给这个字符串添加新目录就行了。

举例终端启用flutter命令：

#查看path
echo $PATH
#结果不包含：/Users/*/Desktop/development/flutter/bin:
#通过终端启用
PATH=$PATH:~/Desktop/development/flutter/bin
#再次查看
echo $PATH
#结果包含：/Users/*/Desktop/development/flutter/bin:
#执行flutter
flutter -v
#不再提示找不到命令。

值得注意的是：对PATH变量的修改只能持续到退出或重启终端系统。这种效果并不能一直持续。

问题：如何让这种效果持续？

定位环境变量

在我们登入Linux系统启动一个bash shell时，默认情况下bash会在几个文件中查找命令。这些文件叫作启动文件或环境文件。bash检查的启动文件取决于你启动bash shell的方式。启动bash shell有3种方式：

• 登录时作为默认登录shell
• 作为非登录shell的交互式shell
• 作为运行脚本的非交互shell

默认登录shell

当我们登录Linux系统时，bash shell会作为登录shell启动。登录shell会从5个不同的启动文件里读取命令：

1. /etc/profile

#/etc/profile启动文件内容

# System-wide .profile for sh(1)

if [ -x /usr/libexec/path_helper ]; then
    eval `/usr/libexec/path_helper -s`
fi

if [ "${BASH-no}" != "no" ]; then
    [ -r /etc/bashrc ] && . /etc/bashrc
fi

2. $HOME/.bash_profile
3. $HOME/.bashrc

#macOS系统中.bashrc启动文件内容,非登录的交互式shell会以此未启动文件的。
export PATH="$PATH:$HOME/.rvm/bin"

4. $HOME/.bash_login
5. $HOME/.profile

/etc/profile文件是系统上默认的bash shell的主启动文件。系统上的每个用户登录时都会执行这个启动文件。

另外4个启动文件是针对用户的，提供一个用户专属的启动文件来定义该用户所用到的环境变量，可根据个人需求定制，且都是隐藏文件。它们位于用户的HOME目录下，所以每个用户都可以编辑这些文件并添加自己的环境变 量，这些环境变量会在每次启动bash shell会话时生效。其中2和5我们在macOS中是比较熟悉的。

shell会按照下列顺序，运行第一个被找到的文件，余下的则被忽略（不会重复）:
$HOME/.bash_profile=>$HOME/.bash_login=>$HOME/.profile 注：$HOME和波浪号~作用一样，都代表用户目录。

正是因为此规则的存在，我们有些时候只需要在$HOME/.profile中配置我们的PATH即可。

非登录的交互式shell

不是登录时启动的shell称为交互式shell。比如：在命令行提示符下敲入bash时启动。
当bash是作为交互式shell启动，则不会访问/etc/profile文件，只会检查用户目录$HOME下的.bashrc文件。

运行脚本的非交互shell

非交互shell：系统执行shell脚本时会使用。不同的地方在于它没有命令行提示符。但是当我们在系统上运行脚本时，可能希望运行一些特定启动的命令。

为了处理这种情况，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，它会检查这个环境变量来查看要执行的启动文件。

在macOS系统下运行echo $BASH_ENV查看，这个环境变量并未被设置。如果BASH_ENV变量没有设置，shell脚本如何获得它们的环境变量呢？

• 子shell可以继承父shell到处的环境变量；
  但需要注意的是父shell中设置但却未export的变量，属于局部变量，子shell是无法获取的。也就是说执行脚本时，采用bash命令开启子shell便可以解决这个问题。
• 不启动子shell的脚本，变量已经存在于当前shell中。

环境变量持久化

在Linux在大多数发行版中，存储个人用户永久性bash shell变量的地方是$HOME/.bashrc文件。这一 点适用于所有类型的shell进程。

但如果设置了BASH_ENV变量，那么除非BASH_ENV指向的是 $HOME/.bashrc，否则应该将非交互式shell的用户变量放在别的地方。

在macOS系统中，存储个人用户永久性bash shell变量的地方，便是对应的环境文件：~/.profile、~/.bash_profile、~/.bashrc（交互式shell生效）。其中~/.profile和~/.bash_profile任意一个都可以定义我们的永久性bash shell变量。

#在`~/.profile`文件中定义
export LOVE="全局可用的环境变量love"
PEACE="局部环境变量，子shell不可用"
#在`~/.bash_profile`文件中定义
export SHARE="全局可用的环境变量share"
QI="局部环境变量，子shell不可用"
#终端shell，查看全局变量
env
#输出
LOVE=全局可用的环境变量love
SHARE=全局可用的环境变量share
#终端shell，查看永久局部变量
echo $PEACE
echo $QI
#输出
局部环境变量，子shell不可用
#开启非登陆交互式shell
bash
#子shell，查看可用全局变量
env
#输出
LOVE=全局可用的环境变量love
SHARE=全局可用的环境变量share
#子shell，查看可用的父Shell的局部变量
echo $PEACE
echo $QI
#输出为空

关于~/.bashrc，作为非登录式交互shell的启动文件，仅对非登录式交互shell生效：

#在`~/.bashrc`配置
export CHILD="子shell可用"
#重新打开终端，输入
env
#or
echo $CHILD
#都输出：空
 
#开启子shell（交互式shell）
bash
#查看子shell的全局变量
env 
#or
echo $CHILD
#输出
CHILD=子shell可用
子shell可用
#再次开启子shell
bash
#输入
env 
#or
echo $CHILD
#输出
CHILD=子shell可用
子shell可用
#如果`~/.bashrc`文件中配置
CHILD="子shell可用"
#输入
env
#输出：空
#输入
echo $CHILD
#输出
子shell可用
#再次开启子shell，`CHILD`变量将不再生效

数组变量

数组变量：环境变量设置多个值，放置在括号中，且值与值之间用空格隔开。

#定义数组变量
ARRAY_VAR=(one two three)
#输出数组变量
echo $ARRAY_VAR
#不会全部输出，只会输出数组变量中第一个元素
one

要引用数组变量中的某个元素，就必须用代表它在数组中位置的数值索引值。索引值要用方括号括起来：

echo ${ARRAY_VAR[2]}
#输出
three
#显示整个数组
echo ${ARRAY_VAR[*]}

可以用unset命令删除数组中的某个值，但是要小心。比如：

#删除索引为1的元素
unset ARRAY_VAR[1]
#输出整个数组
echo ${ARRAY_VAR[*]}
#删除成功
one three
#输出数组中索引为1的元素
echo ${ARRAY_VAR[1]}
#结果为：空

#输出索引为2的元素
echo ${ARRAY_VAR[2]}
#结果
3

参考资料：
Linux命令行与shell脚本编程大全