第16讲：Linux环境变量

# 查看各个常见环境变量
echo $HOME            # 输出：/home/username
echo $SHELL           # 输出：/bin/bash
echo $USER            # 输出：当前用户名
echo $LANG            # 输出：zh_CN.UTF-8
echo $PWD             # 输出：当前所在目录
echo $OLDPWD          # 输出：上一次所在的目录
echo $TERM            # 输出：xterm-256color
echo $PS1             # 输出：[\u@\h \W]\$  （提示符格式定义）

# 查看当前 PATH
echo $PATH
# 输出示例：
# /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games

# 查看所有环境变量（格式化输出）
env

# 查看指定环境变量（方式一：结合 grep）
env | grep PATH

# 查看指定环境变量（方式二：使用 echo，效率更高）
echo $PATH

# 查看所有环境变量（与 env 类似）
printenv

# 查看指定环境变量（直接指定名称，不需要 $ 前缀）
printenv PATH          # 查看 PATH
printenv HOME          # 查看 HOME
printenv SHELL         # 查看 SHELL

# 对比：env 需要配合 grep，printenv 可以直接传参
env | grep PATH        # 绕一点
printenv PATH          # 直接

# 查看所有变量（包括环境变量 + 局部变量 + Shell函数）
set

# 输出量很大，建议结合 less 分页查看
set | less

# 配合 grep 过滤
set | grep MY_VAR

# 方式1：先定义局部变量，再导出
ABC=123
export ABC

# 方式2：一步到位（推荐）
export ABC=123

# ===== 步骤1：定义局部变量 =====
ABC=123

# ===== 步骤2：查看当前进程中的变量 =====
echo $ABC          # 输出：123 (成功)

# ===== 步骤3：启动子进程 =====
bash               # 进入一个新的子Shell进程

# ===== 步骤4：在子进程中尝试访问 =====
echo $ABC          # 输出：空值 (失败，子进程访问不到父进程的局部变量)

# ===== 步骤5：退出子进程 =====
exit               # 回到父进程

# ===== 步骤6：导出为环境变量 =====
export ABC

# ===== 步骤7：再次启动子进程 =====
bash

# ===== 步骤8：验证子进程能否访问 =====
echo $ABC          # 输出：123 (成功，导出后，子进程可以访问)
exit

# 查看所有环境变量
env                # 或
export             # 或
printenv

# 将环境变量"降级"为局部变量（不再向子进程传递）
export ABC=123     # 先导出
export -n ABC      # 取消导出：ABC 仍存在，但子进程访问不到了

# 验证
bash -c 'echo "子进程中的ABC: $ABC"'   # 输出：空值（已取消导出）
echo $ABC                               # 输出：123（当前进程仍有值）

# 以下两条命令效果完全相同
export MY_VAR=hello
declare -x MY_VAR=hello

# declare -x 也可以取消导出
declare +x MY_VAR      # 等效于 export -n MY_VAR

# 查看所有用 declare 定义的变量（含属性标记）
declare -p

# 查看特定变量的属性（含属性标记）
declare -p PATH
# 输出示例：declare -x PATH="/usr/local/bin:/usr/bin:/bin"
#          其中 -x 表示已导出

echo $PATH
# 输出示例：
# /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games

# 假设 PATH 的值为：
# /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin

# 输入 ls 命令时，Shell 按以下顺序查找：
# 1. /usr/local/sbin/ls  -> 找不到
# 2. /usr/local/bin/ls   -> 找不到
# 3. /usr/sbin/ls        -> 找不到
# 4. /usr/bin/ls         -> 找到了，执行！
#
# 后面的 /sbin/ls 和 /bin/ls 不会再被检查

which ls           # 输出：/usr/bin/ls
which python3      # 输出：/usr/bin/python3
which which        # 输出：/usr/bin/which  （which 自己也是一个命令）
which vim          # 输出：/usr/bin/vim

# 如果命令不在 PATH 中
which mycommand    # 输出：空（没有输出）

# 查看所有匹配项（而非第一个）
which -a python3   # 可能输出多个路径

type ls            # 输出：ls is aliased to `ls --color=auto'  （可能是别名）
type cd            # 输出：cd is a shell builtin                 （内置命令）
type python3       # 输出：python3 is /usr/bin/python3            （外部命令）

# 临时添加（关闭终端后失效）
export PATH=$PATH:/my/custom/path

# 添加到 PATH 末尾（优先级低，兜底用）
export PATH=$PATH:/home/user/mybin

# 添加到 PATH 开头（优先级高，优先生效）
export PATH=/home/user/mybin:$PATH

# 步骤1：创建目录
mkdir -p ~/mybin

# 步骤2：编写一个简单脚本
cat > ~/mybin/hello << 'EOF'
#!/bin/bash
echo "Hello from my custom command!"
EOF

# 步骤3：赋予执行权限
chmod +x ~/mybin/hello

# 步骤4：添加到 PATH
export PATH=$PATH:~/mybin

# 步骤5：验证（可以直接调用，不需要 ./ 前缀）
hello
# 输出：Hello from my custom command!

# 步骤6：确认位置
which hello
# 输出：/home/username/mybin/hello

# 写入 ~/.bashrc（推荐，当前用户生效）
echo 'export PATH=$PATH:$HOME/mybin' >> ~/.bashrc

# 立即生效（不关终端）
source ~/.bashrc
# 或
. ~/.bashrc

# 写入 /etc/bash.bashrc（全局所有用户生效，需要 sudo）
sudo sh -c 'echo "export PATH=\$PATH:/opt/shared/bin" >> /etc/bash.bashrc'

# 推荐：优先添加到开头（确保自己的版本优先生效）
export PATH=$HOME/mybin:$PATH

# 推荐：避免重复添加（先检查再添加）
if [[ ":$PATH:" != *":$HOME/mybin:"* ]]; then
    export PATH="$HOME/mybin:$PATH"
fi

# 风险提醒：谨慎使用，以下写法有安全风险
# export PATH=.:$PATH   # 把当前目录放在 PATH 开头 -- 危险！容易被恶意程序劫持

# /etc/profile 中的典型代码片段
if [ -d /etc/profile.d ]; then
    for i in /etc/profile.d/*.sh; do
        if [ -r $i ]; then
            . $i      # 使用 source 方式逐个执行
        fi
    done
fi

# 查看 profile.d 目录内容
ls /etc/profile.d/
# 示例输出：
#   vim.sh          -> 配置 vim 相关环境
#   bash_completion.sh -> 启用命令自动补全
#   gawk.sh         -> 配置 gawk
#   snapd.sh        -> Snap 包管理器的环境

# 编辑配置文件
vim ~/.bashrc

# 使修改立即生效（三种等效写法）
source ~/.bashrc
. ~/.bashrc
exec bash           # 替换当前Shell为新Shell（相当于重新登录）

用户登录系统（login shell）
  |
  +-- /etc/profile（全局 -- 登录时执行）
        |
        +-- /etc/bash.bashrc（全局 bashrc，被 /etc/profile 调用）
        |
        +-- /etc/profile.d/*.sh（遍历执行所有 .sh 脚本）
        |
        +-- 查找用户级 profile（按优先级）：
              |
              +-- ~/.bash_profile（优先级最高，如果存在）
              |
              +-- ~/.bash_login（如果上面不存在）
              |
              +-- ~/.profile（兜底，如果上面都不存在）
                    |
                    +-- ~/.bashrc（被用户 profile 调用）

打开新终端窗口（non-login shell）
  |
  +-- /etc/bash.bashrc（全局 bashrc）
  |
  +-- ~/.bashrc（用户 bashrc）

# ===== 步骤1：编辑全局配置文件 =====
sudo vim /etc/bash.bashrc

# 在文件末尾添加以下内容：
export CD=12345

# ===== 步骤2：新开终端（任何用户均可） =====
# 打开新的终端窗口
echo $CD          # 输出：12345 (成功)

# ===== 步骤3：切换到其他用户验证 =====
su xiaoming       # 切换到用户 xiaoming
echo $CD          # 输出：12345 (成功，其他用户也能访问)

# ===== 步骤1：编辑当前用户的配置文件 =====
vim ~/.bashrc

# 在文件末尾添加以下内容：
export GG=66

# ===== 步骤2：新开终端 =====
# 打开新的终端窗口（以当前用户身份）
echo $GG          # 输出：66 (成功)

# ===== 步骤3：切换到其他用户验证 =====
su xiaoming
echo $GG          # 输出：空值 (失败，其他用户不能访问)

#!/bin/bash
# test.sh
A=11
B=22

# ==============================
# 第一类：当前进程执行（变量可被访问）
# ==============================

# 方式1：source 命令
source test.sh
echo $A           # 输出：11 (成功)
echo $B           # 输出：22 (成功)

# 清理变量
unset A B

# 方式2：. 点命令（source 的简写）
. test.sh
echo $A           # 输出：11 (成功)
echo $B           # 输出：22 (成功)

# 清理变量
unset A B

# ==============================
# 第二类：子进程执行（变量不可被访问）
# ==============================

# 方式3：bash 命令
bash test.sh
echo $A           # 输出：空值 (失败)
echo $B           # 输出：空值 (失败)

# ==============================
# 方式4：./ 直接执行（需先赋予执行权限）
chmod +x test.sh
./test.sh
echo $A           # 输出：空值 (失败)
echo $B           # 输出：空值 (失败)

# 查看当前 Shell 的进程树
pstree -p $$

# 输出示例（简化）：
# systemd(1)---sshd(1234)---sshd(5678)---bash(5679)---pstree(9999)
#                                              ^
#                                         当前 Shell
# $$
# 表示当前 Shell 进程的 PID

# 查看完整的进程树
pstree -a          # 显示命令行参数
pstree -u          # 显示用户切换

# 查看特定用户的进程树
pstree username

init(1)
  +-- sshd(100)
        +-- sshd(200)           <- SSH 登录连接
              +-- bash(201)     <- 用户 A 的 login shell
                    +-- vim(300)   <- 子进程：继承 bash(201) 的环境变量
                    +-- bash(301)  <- 手动启动的子 Shell
                          +-- python3(400) <- 孙子进程

# 查看正常环境
env | wc -l          # 输出：40+ 个环境变量

# 清除所有环境变量后启动命令
env -i bash          # 启动一个"干净"的 Shell

# 在干净环境中验证
env
# 输出：几乎为空

# 只保留需要的变量
env -i PATH=/usr/bin:/bin HOME=$HOME bash

# 实用场景：测试程序在最小环境下的行为
env -i /path/to/program

# 开启自动导出模式（aloexport）
set -a

# 此后所有定义的变量自动导出
MY_VAR=hello        # 不需要 export，自动成为环境变量
OTHER=world

# 验证
bash -c 'echo $MY_VAR $OTHER'   # 输出：hello world (成功)

# 关闭自动导出模式
set +a

# 关闭后定义的变量恢复为普通局部变量
NEW_VAR=test
bash -c 'echo $NEW_VAR'         # 输出：空值 (失败)

# 定义别名
alias ll='ls -alF'
alias la='ls -A'
alias ..='cd ..'
alias ...='cd ../..'

# 查看所有别名
alias

# 查看特定别名
alias ll

# 删除别名
unalias ll

# 临时绕过别名（使用原始命令）
\ls              # 反斜杠前缀绕过别名
command ls       # command 前缀绕过别名

# 安全类
alias rm='rm -i'            # 删除前确认
alias cp='cp -i'            # 覆盖前确认
alias mv='mv -i'            # 移动/覆盖前确认

# 便捷类
alias ll='ls -alF'
alias grep='grep --color=auto'
alias df='df -h'            # 人类可读的磁盘使用量
alias free='free -h'        # 人类可读的内存使用量

# Git 快捷命令
alias gs='git status'
alias ga='git add'
alias gc='git commit'
alias gp='git push'

# .env 文件示例
DATABASE_URL=postgresql://user:pass@localhost:5432/mydb
API_KEY=sk-abc123def456
DEBUG=true
PORT=3000

# 方式1：使用 source（仅适用于没有空格和特殊字符的简单格式）
set -a                      # 开启自动导出
source .env                 # 加载 .env 文件
set +a                      # 关闭自动导出

# 方式2：使用 export $(...) 语法
export $(cat .env | xargs)

# 方式3：逐行读取（最安全，处理注释和空格）
while IFS='=' read -r key value; do
    # 跳过空行和注释
    [[ -z "$key" || "$key" =~ ^# ]] && continue
    export "$key=$value"
done < .env

# ===== 步骤1：创建个人命令目录 =====
mkdir -p ~/mybin

# ===== 步骤2：编写自定义命令脚本 =====
cat > ~/mybin/backup-code << 'SCRIPT'
#!/bin/bash
# backup-code: 快速备份当前目录到带时间戳的 tar.gz
if [ $# -eq 0 ]; then
    echo "用法: backup-code <备份名称>"
    exit 1
fi
TIMESTAMP=$(date +%Y%m%d_%H%M%S)
FILENAME="${1}_${TIMESTAMP}.tar.gz"
tar -czf "$FILENAME" .
echo "备份完成: $FILENAME"
SCRIPT

# ===== 步骤3：赋予执行权限 =====
chmod +x ~/mybin/backup-code

# ===== 步骤4：添加到 PATH（写入 ~/.bashrc） =====
cat >> ~/.bashrc << 'EOF'
# 添加个人命令目录到 PATH
export PATH=$HOME/mybin:$PATH
EOF

# ===== 步骤5：重新加载配置 =====
source ~/.bashrc

# ===== 步骤6：验证 =====
which backup-code
# 输出：/home/username/mybin/backup-code

# ===== 步骤7：使用 =====
mkdir test-dir && cd test-dir
touch a.txt b.txt
backup-code myproject
# 输出：备份完成: myproject_20260723_153000.tar.gz
ls *.tar.gz
# 输出：myproject_20260723_153000.tar.gz

局部变量 --export--> 环境变量 --子进程继承--> 沿进程树向下传递
                              |
配置文件中 export --自动加载--> 所有终端/进程都可以访问