Linux入门系列教程(五)之环境变量与文件查找.doc

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环境变量与文件查找
一、环境变量
1.变量
要解释环境变量，得先明白变量是什么，准确的说应该是shell变量，所谓变量就是计算机中用于记录一个值（不一定是数值，也可以是字符或字符串） 的符号，而这些符号将用于不同的运算处理中。通常变量与值是一对一的关系，可以通过表达式读取它的值赋值给其它变量，也可以直接指定数值赋值给任意变量。 为了便于运算和处理，大部分的编程语言会区分变量的类型，用于分别记录数值、字符或者字符串等等数据类型。shell中的变量也基本如此，有不同类型（但 不用专门指定类型名），可以参与运算，有作用域限定。
变量的作用域即变量的有效范围（比如一个函数中、一个源文件中或者全局范围），在该范围内只能有一个同名变量。一旦离开则该变量无效，如同 不存在这个变量一般
在Shell中如何创建一个变量，如何给变量赋值和如何读取变量的值呢？这部分内容会在bash 脚本编程这门课中详细介绍，这里我简单举例说明一下：
使用declare命令创建一个变量名为tmp的变量
$ declare tmp
其实也可以不用declare预声明一个变量，直接即用即创建，这里只是告诉你declare的作用，这在创建其它指定类型的变量（如数组）时会用到
使用=号赋值运算符为变量tmp赋值为shiyanlou
$ tmp=shiyanlou
读取变量的值，使用echo命令和$符号（$符号用于表示引用一个变量的值，初学者经常会忘记输入）
$ echo $tmp

注意:关于变量名，并不是任何形式的变量名都是可用的，变量名只能是英文字母,数字或者下划线，且不能以数字作为开头
2.环境变量
简单理解了变量的概念，就很好解释环境变量了，环境变量就是作用域比自定义变量要大，如shell的环境变量作用于自身和它的子进程。在所有的 Unix和类Unix系统中，每个进程都有其各自的环境变量设置，且默认情况下，当一个进程被创建时，处理创建过程中明确指定的话，它将继承其父进程的绝 大部分环境设置。shell程序也作为一个进程运行在操作系统之上，而我们在shell中运行的大部分命令都将以shell的子进程的方式运行。

通常我们会涉及到的环境变量有三种：
· 当前shell进程私有用户自定义变量，如上面我们创建的temp变量，只在当前shell中有效
· shell本身内建的变量
· 从自定义变量导出的环境变量
也有三个与上述三种环境变量相关的命令，set，env，export。这三个命令很相似，都可以用于打印相关环境变量,区别在于涉及的是不同范围的环境变量，详见下表：
命令
说明
set
显示当前shell所有环境变量，包括其内建环境变量（与shell外观等相关），用户自定义变量及导出的环境变量
env
显示与当前用户相关的环境变量，还可以让命令在指定环境中运行
export
显示从shell中导出成环境变量的变量，也能通过它将自定义变量导出为环境变量

你可以更直观的使用vimdiff工具比较一下它们之间的差别：
$ temp=shiyanlou
$ export temp_env=shiyanlou
$ env|sort>env.txt
$ export|sort>export.txt
$ set|sort>set.txt
上述操作将命令输出通过管道|使用sort命令排序，再重定向到对象文本文件中
$ vimdiff env.txt export.txt set.txt
使用vimdiff工具比较导出的几个文件的内容

关于环境变量，可以简单的理解成在当前进程的子进程是否有效，有效则为环境变量，否则不是（有些人也将所有变量统称为环境变量，只是以全局环境变量和局部环境变量进行区分，我们只要理解它们的实质区别即可）。我们这里用export命令来体会一下，先在shell中设置一个变量temp=shiyanlou，然后再新创建一个子shell查看temp变量的值：

注意：为了与普通变量区分，通常我们习惯将环境变量名设为大写
3.命令的查找路径与顺序
你可能很早之前就有疑问，我们在shell中输入一个命令，shell是怎么知道在哪去找到这个命令然后执行的呢。这是通过环境变量PATH来进行搜索的，熟悉windows的用户可能知道windows中的也是有这么一个path环境变量。这个PATH里面就保存了shell中执行的命令的搜索路径
查看PATH环境变量的内容
$ echo $PATH
默认情况下你会看到如下输出
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games
如果你还记得我们在linux目录结构那一节的内容，你就应该知道上面这些目录下放的是哪一类文件了。通常这一类目录下 放的都是可执行文件，当我们在shell中执行一个命令时，系统就会按照PATH中设定的路径按照顺序依次到目录中去查找，如果存在同名的命令，则执行先 找到的那个。下面我们将练习创建一个最简单的可执行shell脚本和一个使用C语言创建的"hello world"程序，如果这两部分内容你之前没有学习过，那么你可以在这里C语言入门教程和高级Bash脚本编程指南或者Linux Shell Scripting Tutorial (LSST) v2.0进行一个入门学习
创建一个shell脚本文件：
$ vim hello_shell.sh
在脚本中添加如下内容，保存并退出(注意不要省掉第一行，这不是注释哈，看到论坛有用户反应会有语法错误，就是因为没有了第一行)
#!/bin/zshfor ((i=0; i<10; i++));do
echo "hello shell"done
exit 0
为文件添加可执行权限
$ chmod 755 hello_shell.sh
创建一个c语言"hello world"程序：
$ vim hello_world.c
#include <stdio.h>
int main(void){
printf("hello world!\n");
return 0;
}
使用gcc生成可执行文件：
$ gcc -o hello_world hello_world.c
gcc生成二进制文件默认具有可执行权限，不需要修改
在shiyanlou家目录创建一个mybin目录，并将上述hello_shell.sh和hello_world文件移动到其中
$ mkdir mybin$ mv hello_shell.sh hello_world mybin/
现在你可以在mybin目录中分别运行你刚刚创建的两个程序
$ cd mybin$ ./hello_shell.sh$ ./hello_world

然后你回到上一级目录，也就是shiyanlou家目录，你再想运行那两个程序，会发现提示命令找不到，除非你加上命令的完整路径，但是这样不是很麻烦嘛，如何做到想使用系统命令一样执行自己创建的脚本文件或者程序呢。那就要将命令所在路径添加到PATH环境变量了。
4.添加自定义路径到"PATH"环境变量
在前面我们应该注意到PATH里面的路径是以：作为分割符，所以我们可以这样添加自定义路径
$ PATH=$PATH:/home/shiyanlou/mybin
注意这里一定要使用绝对路径
现在你就可以在其他任意目录执行那两个命令了。你可能会意识到这样还并没有很好的解决问题，因为我给PATH环境变量追加了一个路径，它也只是在当 前shell有效，我一旦退出终端，再打开就会发现又失效了。有没有方法让添加的环境变量全局有效又或者每次启动shell时自动执行上面添加自定义路径 到PATH的命令了。我只能说:"嗯，年轻人，有想法，我很欣赏你，这样是完全可以的",下面我们就来说说后一种方式——让它自动执行。
在每个用户的家目录中有一个shell每次启动时会默认执行一个配置脚本，以初始化环境，包括添加一些用户自定义环境变量等等。zsh的配置文件是.zshrc，相应bash的配置文件为.bashrc。它们在etc下还都有一个或多个全局的配置文件，不够我们一般只修改用户目录下的配置文件。
我们可以简单的使用下面命令直接添加内容到.zshrc中
$ echo "PATH=$PATH:/home/shiyanlou/mybin" >> .zshrc
上述命令中>>表示将标准输出以追加的方式重定向到一个文件中，注意前面用到的>是以覆盖的方式重定向到一个文件中，使用的时候一定要注意分辨。在指定文件不存在的情况下都会创建新的文件
然后重新启动终端生效，现在你就可以随意发挥了
5.修改和删除已有变量
变量修改

变量的修改有以下几种方式:
变量设置方式
说明
${变量名#匹配字串}
从头向后开始匹配，删除符合匹配字串的最短数据
${变量名##匹配字串}
从头向后开始匹配，删除符合匹配字串的最长数据
${变量名%匹配字串}
从尾向前开始匹配，删除符合匹配字串的最短数据
${变量名%%匹配字串}
从尾向前开始匹配，删除符合匹配字串的最长数据
${变量名/旧的字串/新的字串}
将符合旧字串的第一个字串替换为新的字串
${变量名//旧的字串/新的字串}
将符合旧字串的全部字串替换为新的字串
比如要修改我们前面添加到PATH的环境变量：
为了避免操作失误导致命令找不到，我们先将PATH赋值给一个新的自定义变量path
$ path=$PATH
$ echo $path
$ path=${path%/home/shiyanlou/mybin}# 或使用通配符,*表示任意多个任意字符
$ path=${path%*/mybin}
其他设置方式，你就自己操作体会吧。
变量删除
可以使用unset命令删除一个环境变量
$ unset temp
6.如何让环境变量立即生效
在上面我们在shell中修改了一个配置脚本文件之后（比如zsh的配置文件home目录下的.zshrc），每次都要退出终端重新打开甚至重启主机之后其才能生效，很是麻烦，我们可以使用source命令来让其立即生效。
如：
$ source .zshrc
source命令还有一个别名就是.，注意与表示当前路径的那个点区分开，虽然形式一样，但作用和使用方式一样，上面的命令如果替换成.的方式就该是
$ . ./.zshrc
注意第一个点后面有一个空格，而且后面的文件必须指定完整的绝对或相对路径名，source则不需要
二、搜索文件
与搜索相关的命令常用的有如下几个whereis,which,find,locate
· whereis简单快速
$whereis who

你会看到它找到了三个路径，两个可执行文件路径和一个man在线帮助文件所在路径，是不是很快，它快是因为它并没有从硬盘老老实实挨个去找，而是直接从数据库中查询。whereis只能搜索二进制文件(-b)，man帮助文件(-m)和源代码文件(-s)。如果想要获得更全面的搜索结果可以使用locate命令
· locate快而全
通过"/var/lib/mlocate/mlocate.db"数据库查找，不过这个数据库也不是实时更新的，系统会使用定时任务每天自动执行updatedb命令更新一次，所以有时候你刚添加的文件，它可能会找不到，你就得自己执行一次updatedb命令（在我们的环境中必须先执行一次该命令）。它可以用来查找指定目录下的不同文件类型，如：
查找/etc下所有以sh开头的文件
$ locate /etc/sh
注意,它不只是在etc目录下查找并会自动递归子目录进行查找
查找/usr/share/下所有jpg文件
$ locate /usr/share/\*.jpg
注意要添加*号前面的反斜杠转义，否则会无法找到
如果想只统计数目可以加上-c参数，-i参数可以忽略大小写进行查找，whereis的-b,-m，-s同样可以是使用
· which小而精
which本身是shell内建的一个命令，我们通常使用which来确定是否安装了某个指定的软件，因为它只从PATH环境变量指定的路径中去搜索命令
$ which man
· find精而细
find应该是这几个命令中最强大的了，它不但可以通过文件类型、文件名进行查找而且可以根据文件的属性（如文件的时间戳，文件的权限等）进行搜索。find命令强大到，要把它将明白至少需要单独好几节课程才行，我们这里就只介绍一些常用的内容，希望深入学习的用户可以就多找”男人“多动手。
在指定目录下搜索指定文件名的文件
$ find /etc/ -name interfaces
注意find命令的路径是作为第一个参数的， 基本命令格式为 find [path] [option] [action]
与时间相关的命令参数
参数
说明
-atime
最后访问时间
-ctime
创建时间
-mtime
最后修改时间
下面以-mtime参数举例
· -mtime n: n 为数字，表示为在n天之前的”一天之内“修改过的文件
· -mtime +n: 列出在n天之前（不包含n天本身）被修改过的文件
· -mtime -n: 列出在n天之前（包含n天本身）被修改过的文件
· newer file: file为一个已存在的文件，列出比file还要新的文件名

列出home目录中，当天（24小时之内）有改动的文件
$ find ~ -mtime 0
列出比某个文件新的所有文件
# 姑且利用一下工程师配置环境时遗留的test.c~文件吧-_-||
$ find ~ newer Documents/test.c\~
三、linux乐趣多
看过《黑客帝国》，觉得里面的矩阵世界的满屏代码的效果炫酷不，在linux里面你也可以轻松实现这样的效果，你只需要一个命令cmatrix
同样先安装，不要指望ubuntu会将虽如此炫酷但却无用的命令预装在里面
$ sudo apt-get update;sudo apt-get install cmatrix
装好之后先不要急着执行，为了看到更好的效果，我们需要先修改终端的主题配色，修改为黑底绿字,修改方法见下图

然后按下F11全屏显示，是不是有点感觉了

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