第 33 课 - 环境变量与 export

1. 学习目标

完成本课后，你将能够：

• 理解什么是环境变量，以及它在进程间通信中的作用。
• 掌握使用 export 命令将一个 Shell 变量提升为环境变量。
• 区分局部变量（Shell 变量）和环境变量在作用域上的根本区别。
• 了解系统启动文件（如 ~/.bashrc, ~/.profile）如何持久化环境变量设置。
• 熟练运用相关命令查看、设置和取消环境变量。

2. 核心概念

什么是环境变量？

在之前的课程中，我们学习了在 Shell 中定义变量。但是，有些变量我们不仅希望在当前 Shell 会话中使用，还希望它能被当前 Shell 启动的任何子程序（子进程） 所知晓和使用。这种能被子进程继承的变量，就叫做环境变量。

你可以把局部变量想象成你写在个人笔记本上的笔记，只有你自己知道。 而环境变量则像是写在你工位公告板上的公告，任何进入你工位（启动子进程）的人都能看到。

export 的作用

export 命令就是那个将你的“个人笔记”张贴到“公共公告板”的动作。它将指定的变量标记为环境变量，从而使其对子进程可见。

关键点：export 不会创建新变量，它只是改变一个已有变量的属性。所以，正确的做法通常是：先赋值，再导出。

作用域对比

系统启动文件与持久化

你设置的变量（无论是局部还是环境）在终端关闭后都会丢失。为了让环境变量在每次打开终端或登录系统时自动生效，你需要将 export 命令写入特定的配置文件中。常见的文件有：

• ~/.bashrc：每次启动一个交互式非登录 Shell（如打开一个新的终端窗口）时执行。
• ~/.profile 或 ~/.bash_profile：每次登录时执行（适用于登录 Shell）。 将 export 命令写入这些文件，就能实现环境变量的“持久化”。

3. 代码示例

示例一：验证环境变量的继承

#!/bin/bash

# 1. 定义一个局部变量
MY_LOCAL_VAR="I am local"
echo "在父Shell中：MY_LOCAL_VAR=$MY_LOCAL_VAR"

# 2. 启动一个子进程（另一个bash实例）来测试继承
# 子进程中尝试打印父进程的变量
bash -c 'echo "在子进程中：MY_LOCAL_VAR=$MY_LOCAL_VAR"' 
# 输出：在子进程中：MY_LOCAL_VAR= （空的，因为子进程看不到）

echo "---"

# 3. 定义并导出一个环境变量
export MY_ENV_VAR="I am exported"
echo "在父Shell中：MY_ENV_VAR=$MY_ENV_VAR"

# 4. 再次启动子进程测试
bash -c 'echo "在子进程中：MY_ENV_VAR=$MY_ENV_VAR"'
# 输出：在子进程中：MY_ENV_VAR=I am exported （成功继承！）

示例二：管理环境变量的常用命令

#!/bin/bash

# 1. 导出一个变量（两种等价方式）
export EDITOR=vim
PAGER=less && export PAGER

# 2. 查看当前 Shell 的所有环境变量
echo "=== 使用 env 命令 ==="
env | head -n 5 # 只看前5行
echo ""

echo "=== 使用 printenv 命令查看特定变量 ==="
printenv HOME

# 3. 取消一个变量的导出属性（它变回局部变量，但值还在）
export MY_VAR="hello"
echo "导出前，子进程看到："
bash -c 'echo MY_VAR=$MY_VAR' # 输出 hello

# 取消导出
declare +x MY_VAR # 或者使用 `export -n MY_VAR`
echo "取消导出后，子进程看到："
bash -c 'echo MY_VAR=$MY_VAR' # 输出空

# 4. 完全删除一个变量
unset MY_VAR
echo "变量MY_VAR已删除：$MY_VAR"

示例三：在Bash脚本中利用环境变量

#!/bin/bash
# 脚本名：check_env.sh
# 功能：演示环境变量如何被脚本（子进程）使用

echo "欢迎来到脚本！"
echo "你的用户名是：$(whoami)"
echo "你的家目录是：$HOME"
echo "你的默认编辑器是：$EDITOR"
echo "脚本自己的变量 SCRIPT_VAR 不存在于父Shell中"

你需要在调用它之前设置好环境变量：

$ export EDITOR=nano
$ ./check_env.sh

4. 实践练习

练习一：基础操作

1. 定义一个局部变量 MY_NAME，值为你的名字。
2. 尝试在一个新的 bash -c 子进程中打印它，观察结果。
3. 使用 export 将其导出为环境变量。
4. 再次在子进程中验证它是否可见。
5. 最后，使用 unset 删除该变量。

预期输出：

# 第2步输出应为空
# 第4步输出应为你的名字

练习二：启动文件配置

1. 编辑你的 ~/.bashrc 文件（使用 nano ~/.bashrc 或 vim ~/.bashrc）。
2. 在文件末尾添加一行：export MY_COURSE="Linux System Administration"
3. 保存并退出。
4. 请新开一个终端窗口（或执行 source ~/.bashrc）。
5. 在新终端中，输入 echo $MY_COURSE 验证是否生效。

练习三：综合应用

编写一个简单的脚本 greet.sh，要求：

1. 脚本首先检查是否存在名为 USER_ROLE 的环境变量。
2. 如果存在且值为 admin，则输出 “欢迎回来，管理员！”。
3. 如果存在且值为 guest，则输出 “你好，访客！”。
4. 如果不存在，则输出 “未知角色，请设置 USER_ROLE 环境变量。”
5. 通过在命令行设置不同的 USER_ROLE 环境变量并运行脚本进行测试。

预期输出：

$ ./greet.sh
未知角色，请设置 USER_ROLE 环境变量。

$ USER_ROLE=admin ./greet.sh
欢迎回来，管理员！

$ export USER_ROLE=guest
$ ./greet.sh
你好，访客！

5. 常见错误

1. 忘记 export：这是最典型的错误。定义了变量，但在子脚本或程序中死活读不到。记得先定义，再导出。
2. 过度使用全局变量：环境变量是全局的，容易造成命名冲突和不可预见的依赖。仅在确需跨进程通信时使用（如配置程序路径、语言、终端类型等）。
3. 修改启动文件后不生效：修改了 ~/.bashrc 等文件后，需要重启终端或运行 source ~/.bashrc 才能让更改在当前会话生效。
4. 变量名拼写错误：Shell 对大小写敏感。Path 和 PATH 是两个完全不同的变量。
5. 在脚本中 export 却希望影响调用它的父 Shell：export 只能向下（向子进程）传递信息，不能向上（向父进程）传递。在子脚本中设置的 export 变量，在脚本执行结束后就消失了。

6. 小结

• 环境变量是能够被子进程继承的特殊变量，用于传递环境配置信息。
• export 命令将局部变量提升为环境变量，是使其对子进程可见的关键操作。
• 环境变量的作用域是当前 Shell 及其派生的所有子进程。
• 要持久化环境变量，需要将 export 命令写入 Shell 启动文件（如 ~/.bashrc）。
• 常用管理命令：export（设置/导出）、env 或 printenv（查看）、unset（删除变量）。
• 谨慎使用环境变量，避免污染全局命名空间。