Linux环境变量完整学习实操笔记

一、认识环境变量
环境变量是以变量名=值形式存储数据的键值对，Shell依靠环境变量保存会话、系统运行相关信息，程序、脚本可以快速读取内存中存储的数据。系统自带大量默认环境变量，用来定义终端运行环境，常见自带变量有HOME、PATH、PWD、PS1、UID等。

系统环境变量统一使用大写命名，方便和用户自定义变量区分。bash中环境变量分为两大类：全局环境变量、局部环境变量，二者生效范围存在明显区别。

二、全局变量与局部变量区分实操
2.1 全局环境变量
全局变量对当前Shell以及所有子Shell进程都可见。

1. 查看全局变量命令
   env、printenv两条命令均可输出全部全局环境变量；单独查看某一个变量可以使用printenv 变量名、env | grep 变量名；使用echo $变量名也能打印变量值，引用变量时必须添加美元符号$。
   

2. 全局变量可被子Shell继承
   执行bash生成子Shell，子Shell内依旧可以读取HOME、PWD等系统全局变量，父子进程共用同一套全局环境数据。

2.2 局部环境变量
局部变量仅能在创建它的当前Shell进程内使用，子Shell无法读取。没有单独只查看局部变量的命令，set命令可以输出当前进程所有变量，包含局部、全局、自定义变量，并按字母排序。

2.3 自定义局部变量实操
自定义局部变量语法规则：

1. 变量名、等号、数值之间不能有空格；
2. 字符串包含空格时，使用英文单引号包裹完整内容；
3. 自定义变量建议小写，避免覆盖系统大写环境变量。

实操流程：

1. 错误示范：my variable=Hello，变量名带空格，系统识别my为命令直接报错；
2. 正确定义：my_variable=Hello，当前终端echo可正常输出；
3. 输入bash进入子Shell，执行echo $my_variable无输出，证明局部变量无法传递给子进程；
4. exit退出子Shell回到父终端，再次echo变量可以正常打印。

2.4 自定义全局变量实操
局部变量通过export命令导出后，升级为全局变量，所有子Shell均可读取。
实操流程：

1. 定义局部变量my_variable='Global variable'；
2. export my_variable导出为全局；
3. bash进入子Shell，echo能够正常读取变量；
4. 子Shell内重新给变量赋值，仅修改子进程内部数据，exit回到父Shell，变量依旧是原始值，子进程修改不会影响父进程。
   

2.5 删除自定义变量unset
删除变量命令为unset 变量名，操作变量时不能加$符号，若写unset $my_variable会直接读取变量值执行删除，操作无效。
子Shell内unset变量仅作用于子进程，退出后父Shell变量依旧存在。

2.6 永久保存自定义全局变量
临时export的变量关闭终端就会消失，想要永久生效，写入用户专属启动文件~/.bashrc：

1. vim ~/.bashrc打开配置文件；
2. 文件末尾添加export my_variable='Hello World'；
3. 保存退出，执行source ~/.bashrc刷新配置，无需重启终端；
4. 新开终端、创建多层子Shell，变量均可通过env查询到。

三、PATH环境变量详解
PATH是系统核心全局环境变量，存储一系列目录路径，多个目录使用英文冒号分隔。我们输入外部命令时，Shell会按PATH内目录顺序依次检索，找到对应可执行程序运行。

1. 查看PATH：echo $PATH或env检索PATH字段；

2. 临时追加自定义目录：export PATH=$PATH:/自定义文件夹路径，仅当前终端生效；
3. 永久添加自定义目录：编辑~/.bashrc写入PATH追加语句，source刷新配置后永久生效。

四、Shell启动配置文件
登录Linux后bash会自动读取多份启动文件加载环境配置，分为系统级文件与用户专属文件：

1. 系统全局文件：/etc/profile，所有用户登录都会加载，定义系统公共环境；
2. 用户私有隐藏文件：~/.bashrc、~/.profile、~/.bash_login、~/.bash_profile；
   日常实操主要使用~/.bashrc，每次开启新终端、子Shell都会自动加载文件内的变量、别名配置。
   注意：文件内if判断语法必须if与fi成对，缺失fi会出现语法报错，终端启动异常，补全fi后执行source即可修复。
   

五、Shell数组变量
数组可以一次性存储多个数据，bash仅支持一维数组，括号()定义数组，元素空格分隔，下标从0开始。

1. 定义数组：my_test=(one two three)；
2. 读取单个元素：${my_test[下标]}；
3. 读取全部数组内容：${my_test[*]}；
4. 修改指定下标数据：my_test[1]=five；
5. 删除单个元素：unset my_test[1]；删除整个数组：unset my_test。

数组默认属于局部变量，无法完整导出为全局变量，env命令查询不到数组信息。

六、完整知识总结

1. 变量分类：全局变量env可查看，子Shell共享；局部变量仅当前终端有效，子进程无法读取，set可查看全部变量；
2. 自定义变量：赋值等号两侧不能空格，含空格字符串用英文单引号包裹；export导出局部变量为全局；
3. unset删除变量不加$，临时变量重启终端失效，写入~/.bashrc实现永久环境配置；
4. PATH控制命令检索目录，可临时、永久追加自定义程序文件夹；
5. ~/.bashrc为用户终端启动文件，统一配置全局变量、别名，脚本if语句必须搭配fi；
6. Shell一维数组存储多组数据，支持下标取值、修改、删除，数组不属于全局环境变量。