shell环境

摘要：从本章开始，进入本书的第二部分——配置文件和shell环境。本章讲述shell的环境变量，也就是shell的环境配置等内容。

shell环境

shell 在 shell 会话中保存着大量信息。这些信息被称为 (shell 的) 环境。程序获取环境中的数据(即环境变量)来了解本机的配置。

本章将会用到以下命令：

• printenv - 打印部分或所有的环境变量
• set - 设置shell选项
• export - 导出环境变量，让随后执行的程序知道。
• alias - 创建命令别名

什么存储在环境变量中

shell在环境中存储了两种基本类型的数据：环境变量和shell变量。shell变量是bash存放的少量数据，剩下的都是环境变量。除了变量，shell还存储了一些可编程的数据，即别名和shell函数。

检查环境变量

• set - bash内建命令，用来显示shell变量或环境变量。
• printenv - 只显示环境变量。

xuxg@xuxg-ubuntu:~$ printenv | less

执行上述命令，我们会看到环境变量及其数值的列表。例如，其中有一个叫做USER的变量，其变量值为xuxg。

printenv也可以列出特定变量的数值：

xuxg@xuxg-ubuntu:~$ printenv USER
xuxg

当使用没有带选项和参数的 set 命令时，shell 变量，环境变量，和定义的 shell 函数都会被显示。不同于 printenv 命令，set 命令的输出很友好地按照首字母顺序排列：

xuxg@xuxg-ubuntu:~$ set | less

也可以通过echo 命令来查看一个变量的内容，像这样：

xuxg@xuxg-ubuntu:~$ echo $HOME
/home/xuxg

别名无法通过使用 set 或printenv来查看。用不带参数的alias 来查看别名：

xuxg@xuxg-ubuntu:~$ alias
alias alert='notify-send --urgency=low -i "$([ $? = 0 ] && echo terminal || echo error)" "$(history|tail -n1|sed -e '\''s/^\s*[0-9]\+\s*//;s/[;&|]\s*alert$//'\'')"'
alias egrep='egrep --color=auto'
alias fgrep='fgrep --color=auto'
alias grep='grep --color=auto'
alias l='ls -CF'
alias la='ls -A'
alias ll='ls -alF'
alias ls='ls --color=auto'

一些有趣的环境变量

shell 环境中包含相当多的变量。可能会看到以下的环境变量：

如何建立shell环境

当我们登录系统后，bash 程序启动，并且会读取一系列称为启动文件的配置脚本，这些文件定义了默认的可供所有用户共享的 shell 环境。然后是读取更多位于我们自己家目录中的启动文件，这些启动文件定义了用户个人的 shell 环境。确切的启动顺序依赖于要运行的 shell 会话类型。有两种 shell 会话类型:一个是登录 shell 会话，另一个是非登录 shell 会话。

登录 shell 会话会在其中提示用户输入用户名和密码，例如，我们启动一个虚拟控制台会话。非登录 shell 会话通常当我们在 GUI 下启动终端会话时出现。

登录 shell 会话会读取一个或多个启动文件，正如下表所示：

非登录 shell 会话会读取以下启动文件：

除了读取以上启动文件之外，非登录 shell 会话也会继承它们父进程的环境设置，通常是一个登录 shell会话。

一个启动文件的内容

看一下我系统中的.profile文件（来自Ubuntu18.04）：

# ~/.profile: executed by the command interpreter for login shells.
# This file is not read by bash(1)， if ~/.bash_profile or ~/.bash_login
# exists.
# see /usr/share/doc/bash/examples/startup-files for examples.
# the files are located in the bash-doc package.

# the default umask is set in /etc/profile; for setting the umask
# for ssh logins， install and configure the libpam-umask package.
#umask 022

# if running bash
if [ -n "$BASH_VERSION" ]; then
    # include .bashrc if it exists
    if [ -f "$HOME/.bashrc" ]; then
	. "$HOME/.bashrc"
    fi
fi

# set PATH so it includes user's private bin if it exists
if [ -d "$HOME/bin" ] ; then
    PATH="$HOME/bin:$PATH"
fi

# set PATH so it includes user's private bin if it exists
if [ -d "$HOME/.local/bin" ] ; then
    PATH="$HOME/.local/bin:$PATH"
fi

以 #开头的行是注释，shell 不会读取它们。

看一下第一个程序段：

if [ -n "$BASH_VERSION" ]; then
    # include .bashrc if it exists
    if [ -f "$HOME/.bashrc" ]; then
	. "$HOME/.bashrc"
    fi
fi

这叫做一个 if 复合命令，我们将会在后边章节详细地介绍它，现在我们对它翻译一下：

如果变量$BASH_VERSION的值是非空的，就继续向下执行：
	如果文件$HOME/.bashrc存在，就继续向下执行：
		读取文件$HOME/.bashrc的内容
	结束
结束

我们可以看到这一小段代码就是一个登录 shell 会话得到.bashrc文件内容的方式。

shell中，利用-n判定字符串非空；利用-f判定文件存在。

下一个程序段与PATH变量有关。当我们输入一个命令时，shell不会在整个计算机系统中查找该命令的位置；而是在一个目录列表中查找，这些目录包含在PATH变量中。

PATH变量通过这行代码设置：

PATH="$HOME/bin:$PATH"

修改 PATH 变量，添加目录 $HOME/bin 到目录列表的末尾。这是一个参数展开的实例。

修改 shell 环境

既然我们知道了启动文件所在的位置和它们所包含的内容，我们就可以修改它们来定制自己的shell 环境。

我们应该修改哪个文件？

通常，添加目录到你的 PATH 变量或者是定义额外的环境变量，要把这些更改放置到.bash_profile 文件中(或者其替代文件中，根据不同的发行版。例如，Ubuntu 使用.profile文件)。对于其它的更改，要放到.bashrc 文件中。除非你是系统管理员，需要为系统中的所有用户修改默认设置，否则限定你只能对自己家目录下的文件进行修改。

文本编辑器

为了编辑shell 的启动文件以及系统中大多数其它配置文件，我们使用一个叫做文本编辑器的程序。

文本编辑器分为两种基本类型：

• 图形化文本编辑器

  GNOME自带了一个叫gedit的编辑器，也就是Text Editor。

  KDE 通常自带了三种编辑器，分别是(按照复杂度递增的顺序排列)kedit，kwrite，kate。

• 基于文本的编辑器

  vi 编辑器：类 Unix 操作系统的传统编辑器。在大多数 Linux 系统中被 vim 替代。

  emacs 编辑器：一个庞大、多用途的，可做任何事情的编程环境。GNU项目创始人编写的。

  nano 编辑器：一个简单易用的编辑器，用于替代随 PINE 邮件套件提供的 pico 编辑器。

使用文本编辑器

所有的文本编辑器都可以通过在命令行中输入编辑器的名字，加上你所想要编辑的文件来唤醒。如果所输入的文件名不存在，编辑器则会假定你想要创建一个新文件。

图形化文本编辑器很简单，不再赘述。下边我们介绍一下nano编辑器，并用它来编辑文件.bashrc。

为了避免在编辑文件时弄乱bash配置，先备份一下.bashrc：

xuxg@xuxg-ubuntu:~$ cp .bashrc .bashrc.bak

备份文件的名字无关紧要，只要选择一个容易理解的文件名。扩展名 .bak、.sav、.old和 .orig 都是用来指示备份文件的流行方法。哦，记住cp命令会默默地覆盖已经存在的同名文件。

现在可以放心的来编辑.bashrc了：

xuxg@xuxg-ubuntu:~$ nano .bashrc

nano编辑器启动后，我们会看到下面这样的屏幕：

  GNU nano 2.9.3                       .bashrc                                  

# ~/.bashrc: executed by bash(1) for non-login shells.
...(省略)

^G Get Help  ^O Write Out ^W Where Is  ^K Cut Text  ^J Justify   ^C Cur Pos
^X Exit      ^R Read File ^\ Replace   ^U Uncut Text^T To Spell  ^_ Go To Line

这个屏幕由上面的标头，中间正在编辑的文件文本和下面的命令菜单组成。

nano的设计初衷是代替电子邮件客户端提供的编辑器，所以nano并不好用。

下面的命令菜单说明了^X代表Exit，也就是Ctrl+X可以退出nano。

使用下箭头按键或下翻页按键，移动鼠标到文件的最后一行，然后添加以下几行到文件.bashrc中：

umask 0002
export HISTCONTROL=ignoredups
export HISTSIZE=1000
alias l.='ls -d .* --color=auto'
alias ll='ls -l --color=auto'

下表是所添加行的意义：

添加注释可以帮助人们理解。使用编辑器，更改我们添加的代码，让它们看起来像这样：

# Change umask to make directory sharing easier
umask 0002
# Ignore duplicates in command history and increase
# history size to 1000 lines
export HISTCONTROL=ignoredups
export HISTSIZE=1000
# Add some helpful aliases
alias l.='ls -d .* --color=auto'
alias ll='ls -l --color=auto'

当我们完成修改后，输入Ctrl-o 来保存我们修改的.bashrc 文件，输入Ctrl-x 退出 nano。

记住：

添加注释是个好习惯。

Shell 脚本和 bash 启动文件都使用 # 符号来开始注释。

激活我们的修改

我们对于文件.bashrc 的修改不会即刻生效。直到我们关闭终端会话，再重新启动一个新的会话，修改才会生效。因为.bashrc 文件只是在刚开始启动终端会话时读取。

但是，我们可以强迫 bash 重新读取修改过的.bashrc文件，使用下面的命令：

xuxg@xuxg-ubuntu:~$ source .bashrc

运行上面命令之后，我们就应该能够看到所做修改的效果了。试试其中一个新的别名ll：

xuxg@xuxg-ubuntu:~$ ll
total 52
drwxrwxr-x 6 xuxg xuxg 4096 Feb 17 19:56 baidunetdisk
drwxrwxr-x 3 xuxg xuxg 4096 Feb 23 10:43 baidunetdiskdownload
drwxr-xr-x 3 xuxg xuxg 4096 Mar 12 16:28 codecraft2020
drwxr-xr-x 2 xuxg xuxg 4096 Mar 10 15:27 Desktop
drwxr-xr-x 4 xuxg xuxg 4096 Mar 10 09:50 Documents
drwxr-xr-x 4 xuxg xuxg 4096 Mar 13 11:34 Downloads
drwxr-xr-x 4 xuxg xuxg 4096 Mar 12 16:55 Music
drwxr-xr-x 8 xuxg xuxg 4096 Mar 14 15:19 MyHexoBlog
drwxr-xr-x 2 xuxg xuxg 4096 Mar  7 13:01 Pictures
drwxr-xr-x 2 xuxg xuxg 4096 Feb  6 18:49 Public
drwxr-xr-x 5 xuxg xuxg 4096 Feb 19 18:45 snap
drwxr-xr-x 2 xuxg xuxg 4096 Mar 10 15:27 Templates
drwxr-xr-x 2 xuxg xuxg 4096 Mar 10 16:48 Videos

总结

在这一章中，我们学到了用文本编辑器来编辑配置文件的基本技巧。在随后的章节里面，我们将会学习 shell 函数，一个很强大的特性，你可以把它包含在 bash 启动文件里面，以此来添加你自定制的命令宝库。