在 Linux 中读取与设置环境变量和 Shell 变量

当你通过终端与 Linux 系统交互时，几乎每个命令的运行环境都依赖于一组“变量”——它们共同构成了 Shell 的环境（Environment）。这些变量决定了程序的搜索路径、用户语言、终端行为，甚至权限边界。

理解这些变量的工作机制，是掌握 Linux 系统配置能力的基础之一。

一、环境变量与 Shell 变量的区别

Shell 的运行环境中，变量主要分为两类：

环境变量（Environment Variables）：从父进程继承，可被子进程访问，通常用于系统级或会话级配置，例如 PATH、LANG、USER 等。
Shell 变量（Shell Variables）：仅在当前 Shell 会话中有效，不会被导出给子进程。

在 Bash 中输出环境变量可以使用：

printenv

查看所有变量（包括 Shell 层级）可使用：

set

这两个命令的区别很细微，前者只显示环境层的变量，后者会包含函数定义、局部变量以及 Shell 内部状态。

二、环境变量的工作机制

每次新建一个 Shell 进程时，系统会读取一系列配置文件（如 /etc/profile、~/.bashrc），并构造一个以字符串形式存在的键值对集合：

KEY=value1:value2:...

如果值包含空格，需要用引号包裹：

KEY="value with spaces"

这套机制使得父进程能够把环境信息传递给子进程。例如：

PATH 告诉系统命令搜索路径；
LANG 决定语言和编码；
HOME 标识当前用户主目录；
SHELL 定义当前使用的命令解释器路径。

这些变量通常大写，以便在脚本中和普通变量区分开。

三、查看与打印变量

1. 查看环境变量

printenv

或

env

还可以打印单个变量：

printenv PATH

2. 查看所有变量（包括 Shell 层）

set | less

如果不想显示函数定义，可以用 POSIX 模式简化输出：

(set -o posix; set)

3. 查看差异（仅 Shell 层变量）

comm -23 <(set -o posix; set | sort) <(env | sort)

这可大致过滤出非导出的 Shell 局部变量。

四、创建与导出变量

1. 创建普通 Shell 变量

TEST_VAR='Hello World!'

可以通过 $TEST_VAR 访问：

echo $TEST_VAR

此时它只在当前 Shell 中存在，对子进程不可见。

2. 将 Shell 变量导出为环境变量

export TEST_VAR

或直接一步定义：

export TEST_VAR="Hello World!"

现在该变量会被所有子进程继承：

bash
echo $TEST_VAR   # 输出 Hello World!

退出子 Shell 后，它仍仅存活于父进程，不会反向传递。

五、取消与还原变量

降级（从环境变量回到 Shell 层）
```
export -n TEST_VAR
```
完全删除
```
unset TEST_VAR
```

六、登录时自动加载变量

Bash 在启动时会根据会话类型读取不同的配置文件。

类型	是否需登录认证	是否交互	配置文件
登录 Shell	是	是	`/etc/profile` → `~/.bash_profile` 或 `~/.profile`
非登录 Shell	否	是	`/etc/bash.bashrc` → `~/.bashrc`
非交互 Shell	否	否	从 `BASH_ENV` 指定的路径载入（通常为 `~/.bashrc`）

推荐做法： 将环境变量放入 ~/.bashrc 中，大多数发行版会自动在登录 Shell 中 source 该文件，从而保证一致性。

设置示例：

# ~/.bashrc
export EDITOR=vim
export PATH="$PATH:$HOME/bin"

立即生效可执行：

source ~/.bashrc

系统级配置则写入 /etc/environment 或 /etc/profile，但需谨慎操作。

七、安全考量

环境变量有时会存放敏感信息（API 密钥、数据库密码等），应格外注意：

文件权限：保持配置文件为 600 权限；
避免明文存储：尤其是版本控制仓库；
缩小暴露范围：能用 Shell 变量就不要 export；
限制可见性：系统级变量对所有用户可见，不宜保存私密信息。

检查文件权限：

ls -l ~/.bashrc
chmod 600 ~/.bashrc

八、常见问题排查

变量在脚本中不可用

确认是否使用 export；
检查脚本是否为非交互 Shell；
注意 Shell 区别（例如 /bin/sh 与 /bin/bash 读取的文件不同）。

变量无法持久化

确认放置位置（.bashrc vs .profile）；
语法错误可用 bash -n ~/.bashrc 检查；
确保登录配置正确 source ~/.bashrc。

PATH 问题

顺序错误或路径拼写问题；
路径分隔使用冒号 :；
可以用 echo $PATH 检查实际效果。

九、FAQ 小结

Q：export 与 env 有何区别？

export 把变量加入当前 Shell 环境；
env 临时为某命令设置环境变量执行。

Q：如何为所有用户设置环境变量？

编辑 /etc/environment 或 /etc/profile；
修改需 root 权限。

Q：如何永久删除一个环境变量？

从配置文件删除并执行 unset；
重新登录或 reload 配置即可。

十、结语

理解环境变量不仅是熟悉 Linux 命令行的必要环节，更是掌握系统运维、自动化部署和容器配置的基础。
当我们清楚变量的作用域、继承方式与安全限制后，便能更自如地控制系统运行环境，而不必担心那些“神秘”的 PATH 或 LANG 问题。

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