Bash 環境變

初學者可以在此教程中瞭解環境變量。
bash 變量,尤其是討厭的環境變量,已經是一個老生常談的話題了。我們也更應該對它有一個詳細的瞭解,讓它爲我們所用。
下面就打開終端,開始吧。

環境變量

HOME (LCTT 譯註:雙關語)除了是你脫下帽子愜意休息的地方,同時也是 Linux 中的一個變量,它是當前用戶主目錄的路徑:

echo $HOME
以上這個命令會顯示當前用戶的主目錄路徑,通常都在 /home/<your username> 下。

顧名思義,變量的值是可以根據上下文變化的。實際上,Linux 系統中每一個用戶的 HOME 變量都是不一樣的,當然你也可以這樣自行更改 HOME 變量的值:

HOME=/home/<your username>/Documents
以上這個命令將會把 HOME 變量設置爲你的 Documents 目錄。

其中有三點需要留意:

1.= 符號和其兩側的內容之間不加空格。空格在 shell 中有專門的意義,不能隨意地在任何地方添加空格。
2.如果你需要對變量進行賦值,只需要使用變量名稱就可以了。但如果需要讀取或者使用變量的值,需要在變量前面加上一個 $ 號。
3.更改 HOME 變量具有一定的風險。有很多程序是依賴於 HOME 變量的,更改 HOME 變量可能會導致一些不可預見的結果。例如,如果按照上面的方式更改了 HOME 變量,然後執行不帶有任何參數的 cd 命令,在通常情況下,會跳轉到用戶的主目錄下,但在這個時候,會跳轉到 HOME 變量指定的目錄下。
上面第 3 點中環境變量的更改並不是持久有效的,在終端關閉後重新打開終端,又或者是新建一個終端,執行 echo $HOME 命令輸出的仍然會是初始的值,而不是重新自定義的值。

在討論如何持久地更改一個環境變量之前,我們先來看一下另一個比較重要的環境變量。

PATH 變量

在 PATH 變量中存放了一系列目錄,而且是放置了可執行程序的目錄。正是由於 PATH 變量的存在,讓你不需要知道應用程序具體安裝到了什麼目錄,而 shell 卻可以正確地找到這些應用程序。

如果你查看 PATH 變量的值,大概會是以下這樣:

$ echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/bin:/usr/sbin:/bin:/sbin
每兩個目錄之間使用冒號 : 分隔。如果某個應用程序的所在目錄不在 PATH 變量中,那麼運行的時候就需要聲明應用程序的目錄讓 shell 能夠找到。

/home/<user name>/bin/my_program.sh
例如以上命令就會執行當前用戶 bin/ 目錄下的 my_program.sh 文件。

有一個常見的問題:如果你不希望弄亂系統的 bin/ 目錄,同時也不希望你自己的文件被其它人運行,還不想每次運行的時候都要輸入完整的路徑,那麼,你可以在你的主目錄中創建一個獨立的 bin/ 目錄:

mkdir $HOME/bin
然後將這個目錄添加到 PATH 變量中:

PATH=$PATH:$HOME/bin
然後 /home/<user name>/bin/ 目錄就會出現在 PATH 變量中了。但正如之前所說,這個變更只會在當前的 shell 生效,當前的 shell 一旦關閉,環境變量的值就又恢復原狀了。

如果要讓變更對當前用戶持續生效,就不能在 shell 中直接執行對應的變更,而是應該將這些變更操作寫在每次啓動 shell 時都會運行的文件當中。這個文件就是當前用戶主目錄中的 .bashrc 文件。文件名前面的點號表明這是一個隱藏文件,執行普通的 ls 命令是不會將這個文件顯示出來的,但只要在 ls 命令中加入 -a 參數就可以看到這個文件了。

你可以使用諸如 kate、gedit、nano 或者 vim 這些文本編輯器來打開 .bashrc 文件(但不要用 LibreOffice Writer,它是一個文字處理軟件,跟前面幾個文字編輯器完全不同)。打開 .bashrc 文件之後,你會看見裏面放置了一些 shell 命令,是用於爲當前用戶設置環境的。

在文件的末尾添加新行並輸入以下內容:

export PATH=$PATH:$HOME/bin
保存並關閉 .bashrc 文件,接下來你就會看到 export 語句的效果。執行以下的命令讓剛纔的修改立即生效:

source .bashrc
剛纔執行的 source 命令讓 .bashrc 文件在當前的 shell 立即生效,並且對於之後打開的 shell 都會有效。因此另一個等效的方法是退出並重新進入 shell,但這樣也太麻煩了。

現在,你的 shell 就能自動尋找到 /home/<user name>/bin/ 下的程序了,執行這個目錄下的程序也不需要完整地寫出程序的路徑。

自定義變量

當然,你也可以定義自己的變量。剛纔我們看到的變量名稱都是全大寫的,實際上變量名稱的定義還是比較靈活的。

定義新變量的過程非常直觀,直接對它賦值就可以了:

new_variable="Hello"
然後可以用以下的方式讀取到已定義變量的值:

echo $new_variable
程序的正常工作離不開各種變量,例如要將某個選項設置爲打開,又或者讓程序找到所需的代碼庫,都需要使用變量。在 bash 中運行程序的時候會生成一個子 shell,這個子 shell 和執行原程序的父 shell 並不是完全一樣的,只是繼承了父 shell 的部分內容,而且默認是不繼承父 shell 中的變量的。因爲變量默認情況下是局部變量,出於安全原因,一個 shell 中的局部變量不會被另一個 shell 讀取到,即使是子 shell 也不可以。

下面舉一個例子。首先定義一個變量:

robots="R2D2 & C3PO"
然後執行:

bash
現在是在 bash shell 中創建了一個子 shell。

執行這個命令看看還能不能讀取到剛纔定義的變量:

echo $robots
你會發現讀取不到。

還是在這個子 shell 中,爲 robots 變量賦一個不同的值:

robots="These aren't the ones you are looking for"
再讀取一次:

$ echo $robots
These aren't the ones you are looking for
退出這個子 shell:

exit
然後再看一下現在 robots 變量的值:

$ echo $robots
R2D2 & C3P0
這一個特性可以有效避免配置過程中產生混亂,同時也會導致一個問題:如果程序中需要設置變量,但卻由於子 shell 的原因無法正常訪問到這個變量,該如何解決呢?這個時候就需要用到 export 了。

重複一次剛纔的過程,但這一次不是通過 robots="R2D2 & C3PO" 方式來設置變量,而是使用 export 命令:

export robots="R2D2 & C3PO"
現在你會發現,在進入子 shell 之後,robots 變量的值仍然是最初賦予的值。

要注意的是,儘管子 shell 會繼承通過 export 導出的變量,但如果在子 shell 中對這個變量重新賦值,是不會影響到父 shell 中對應變量的。

如果要查看所有通過 export 導出的變量,可以執行以下命令:

export -p
自定義的變量會顯示在這個列表的末尾。這個列表中還有一些常見的變量:例如 USER 的值是當前用戶的用戶名,PWD 的值是當前用戶當前所在的目錄,而 OLDPWD 的值則是當前用戶上一個訪問過的目錄。因此如果執行:

cd -
就會切換到上一個訪問過的目錄,那是因爲 cd 命令讀取到了 OLDPWD 變量的值。

你也可以使用 env 命令查看所有環境變量。

如果要取消導出一個變量,可以加上 -n 參數:

export -n robots
接下來

瞭解過環境變量的知識之後,你已經到達了可能對自己和他人造成危險的水平,接下來就需要了解如何通過使用別名來讓環境變得更安全、更友好以保護自己了。

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