環境變量與文件查找
一、環境變量
1.變量
要解釋環境變量，得先明白變量是什麼，准確的說應該是 Shell 變量，所謂變量就是計算機中用於記錄一個值（不一定是數值，也可以是字符或字符串）的符號，而這些符號將用於不同的運算處理中。通常變量與值是一對一的關系，可以通過表達式讀取它的值賦值給其它變量，也可以直接指定數值賦值給任意變量。為了便於運算和處理，大部分的編程語言會區分變量的類型，用於分別記錄數值、字符或者字符串等等數據類型。Shell 中的變量也基本如此，有不同類型（但不用專門指定類型名），可以參與運算，有作用域限定。
變量的作用域即變量的有效范圍（比如一個函數中、一個源文件中或者全局范圍），在該范圍內只能有一個同名變量。一旦離開則該變量無效，如同不存在這個變量一般。
在 Shell 中如何創建一個變量，如何給變量賦值和如何讀取變量的值呢？這部分內容會在bash 腳本編程這門課中詳細介紹，這裡我簡單舉例說明一下：
使用
declare
命令創建一個變量名為 tmp 的變量：
[code]$ declare tmp
其實也可以不用 declare 預聲明一個變量，直接即用即創建，這裡只是告訴你 declare 的作用，這在創建其它指定類型的變量（如數組）時會用到。
使用
=
號賦值運算符為變量 tmp 賦值為 shiyanlou：
[code]$ tmp=shiyanlou
讀取變量的值，使用
echo
命令和
$
符號（$符號用於表示引用一個變量的值，初學者經常會忘記輸入）：
[code]$ echo $tmp
注意:關於變量名，並不是任何形式的變量名都是可用的，變量名只能是英文字母,數字或者下劃線，且不能以數字作為開頭。
2.環境變量
簡單理解了變量的概念，就很好解釋環境變量了，環境變量就是作用域比自定義變量要大，如Shell 的環境變量作用於自身和它的子進程。在所有的 UNIX 和類 UNIX 系統中，每個進程都有其各自的環境變量設置，且默認情況下，當一個進程被創建時，處理創建過程中明確指定的話，它將繼承其父進程的絕大部分環境設置。Shell 程序也作為一個進程運行在操作系統之上，而我們在 Shell中運行的大部分命令都將以 Shell 的子進程的方式運行。
通常我們會涉及到的環境變量有三種：
當前 Shell 進程私有用戶自定義變量，如上面我們創建的 temp 變量，只在當前 Shell 中有效。
Shell 本身內建的變量。
從自定義變量導出的環境變量。
也有三個與上述三種環境變量相關的命令，
set
，
env
，
export
。這三個命令很相似，都可以用於打印相關環境變量,區別在於涉及的是不同范圍的環境變量，詳見下表：
| 命令 | 說明 | set
顯示當前 Shell 所有環境變量，包括其內建環境變量（與 Shell 外觀等相關），用戶自定義變量及導出的環境變量
env
顯示與當前用戶相關的環境變量，還可以讓命令在指定環境中運行
export
顯示從 Shell 中導出成環境變量的變量，也能通過它將自定義變量導出為環境變量
你可以更直觀的使用
vimdiff
工具比較一下它們之間的差別：
[code]$ temp=shiyanlou
$ export temp_env=shiyanlou
$ env|sort>env.txt
$ export|sort>export.txt
$ set|sort>set.txt
上述操作將命令輸出通過管道
|
使用
sort
命令排序，再重定向到對象文本文件中。
[code]$ vimdiff env.txt export.txt set.txt
使用
vimdiff
工具比較導出的幾個文件的內容。
關於環境變量，可以簡單的理解成在當前進程的子進程是否有效，有效則為環境變量，否則不是（有些人也將所有變量統稱為環境變量，只是以全局環境變量和局部環境變量進行區分，我們只要理解它們的實質區別即可）。我們這裡用
export
命令來體會一下，先在
Shell 中設置一個變量
temp=shiyanlou
，然後再新創建一個子 Shell 查看
temp
變量的值：
注意：為了與普通變量區分，通常我們習慣將環境變量名設為大寫
3.命令的查找路徑與順序
你可能很早之前就有疑問，我們在 Shell 中輸入一個命令，Shell 是怎麼知道在哪去找到這個命令然後執行的呢？這是通過環境變量
PATH
來進行搜索的，熟悉
Windows 的用戶可能知道 Windows 中的也是有這麼一個 PATH 環境變量。這個
PATH
裡面就保存了Shell中執行的命令的搜索路徑。
查看
PATH
環境變量的內容：
[code]$ echo $PATH
默認情況下你會看到如下輸出：
[code]/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games
如果你還記得我們在 Linux 目錄結構那一節的內容，你就應該知道上面這些目錄下放的是哪一類文件了。通常這一類目錄下放的都是可執行文件，當我們在 Shell 中執行一個命令時，系統就會按照 PATH 中設定的路徑按照順序依次到目錄中去查找，如果存在同名的命令，則執行先找到的那個。
下面我們將練習創建一個最簡單的可執行 Shell 腳本和一個使用 C 語言創建的"hello world"程序，如果這兩部分內容你之前沒有學習過，那麼你可以進行一個入門學習： C
語言入門教程 高級 Bash 腳本編程指南 Linux
Shell Scripting Tutorial (LSST) v2.0
創建一個 Shell 腳本文件：
[code]$ vim hello_shell.sh
在腳本中添加如下內容，保存並退出（注意不要省掉第一行，這不是注釋，論壇有用戶反應會有語法錯誤，就是因為沒有了第一行）：
[code]#!/bin/zsh
for ((i=0; i<10; i++));do
echo "hello shell"
done
exit 0為文件添加可執行權限：
[code]$ chmod 755 hello_shell.sh
執行腳本
[code]$ ./hello_shell.sh
創建一個 C 語言"hello world"程序：
[code]$ vim hello_world.c
[code]#include <stdio.h>
int main(void)
{
printf("hello world!\n");
return 0;
}使用 gcc 生成可執行文件：
[code]$ gcc -o hello_world hello_world.c
gcc 生成二進制文件默認具有可執行權限，不需要修改
在 shiyanlou 家目錄創建一個
mybin
目錄，並將上述 hello_shell.sh 和 hello_world 文件移動到其中：
[code]$ mkdir mybin
$ mv hello_shell.sh hello_world mybin/
現在你可以在
mybin
目錄中分別運行你剛剛創建的兩個程序：
[code]$ cd mybin
$ ./hello_shell.sh
$ ./hello_world
回到上一級目錄，也就是
shiyanlou
家目錄，當再想運行那兩個程序時，會發現提示命令找不到，除非加上命令的完整路徑，但那樣很不方便，如何做到想使用系統命令一樣執行自己創建的腳本文件或者程序呢？那就要將命令所在路徑添加到
PATH
環境變量了。
4.添加自定義路徑到“PATH”環境變量
在前面我們應該注意到
PATH
裡面的路徑是以
：
作為分割符，所以我們可以這樣添加自定義路徑：
[code]$ PATH=$PATH:/home/shiyanlou/mybin
注意這裡一定要使用絕對路徑
現在你就可以在其他任意目錄執行那兩個命令了（注意需要去掉前面的
./
）。你可能會意識到這樣還並沒有很好的解決問題，因為我給 PATH
環境變量追加了一個路徑，它也只是在當前 Shell 有效，我一旦退出終端，再打開就會發現又失效了。有沒有方法讓添加的環境變量全局有效？或者每次啟動 Shell 時自動執行上面添加自定義路徑到 PATH 的命令？下面我們就來說說後一種方式——讓它自動執行。
在每個用戶的 home 目錄中有一個 Shell 每次啟動時會默認執行一個配置腳本，以初始化環境，包括添加一些用戶自定義環境變量等等。zsh 的配置文件是
.zshrc
，相應
Bash 的配置文件為
.bashrc
。它們在
etc
下還都有一個或多個全局的配置文件，不過我們一般只修改用戶目錄下的配置文件。
我們可以簡單的使用下面命令直接添加內容到
.zshrc
中：
[code]$ echo "PATH=$PATH:/home/shiyanlou/mybin" >> .zshrc
上述命令中
>>
表示將標准輸出以追加的方式重定向到一個文件中，注意前面用到的
>
是以覆蓋的方式重定向到一個文件中，使用的時候一定要注意分辨。在指定文件不存在的情況下都會創建新的文件。
5.修改和刪除已有變量
變量修改
變量的修改有以下幾種方式：
| 變量設置方式 | 說明 | ${變量名#匹配字串}從頭向後開始匹配，刪除符合匹配字串的最短數據
${變量名##匹配字串}從頭向後開始匹配，刪除符合匹配字串的最長數據
${變量名%匹配字串}從尾向前開始匹配，刪除符合匹配字串的最短數據
${變量名%%匹配字串}從尾向前開始匹配，刪除符合匹配字串的最長數據
${變量名/舊的字串/新的字串}將符合舊字串的第一個字串替換為新的字串
${變量名//舊的字串/新的字串}將符合舊字串的全部字串替換為新的字串比如要修改我們前面添加到 PATH 的環境變量。為了避免操作失誤導致命令找不到，我們先將 PATH 賦值給一個新的自定義變量 path：
[code]$ path=$PATH
$ echo $path
$ path=${path%/home/shiyanlou/mybin}
# 或使用通配符,*表示任意多個任意字符
$ path=${path%*/mybin}
變量刪除
可以使用
unset
命令刪除一個環境變量：
[code]$ unset temp
6.如何讓環境變量立即生效
在上面我們在 Shell 中修改了一個配置腳本文件之後（比如 zsh 的配置文件 home 目錄下的
.zshrc
），每次都要退出終端重新打開甚至重啟主機之後其才能生效，很是麻煩，我們可以使用
source
命令來讓其立即生效，如：
[code]$ source .zshrc
source
命令還有一個別名就是
.
，注意與表示當前路徑的那個點區分開，雖然形式一樣，但作用和使用方式一樣，上面的命令如果替換成
.
的方式就該是
[code]$ . ./.zshrc
注意第一個點後面有一個空格，而且後面的文件必須指定完整的絕對或相對路徑名，source 則不需要。
二、搜索文件
與搜索相關的命令常用的有如下幾個
whereis
,
which
,
find
,
locate
。
whereis
簡單快速
[code]$whereis who
你會看到它找到了三個路徑，兩個可執行文件路徑和一個 man 在線幫助文件所在路徑，這個搜索很快，因為它並沒有從硬盤中依次查找，而是直接從數據庫中查詢。
whereis
只能搜索二進制文件(-b)，man幫助文件(-m)和源代碼文件(-s)。如果想要獲得更全面的搜索結果可以使用
locate
命令。
locate
快而全
通過"/var/lib/mlocate/mlocate.db"數據庫查找，不過這個數據庫也不是實時更新的，系統會使用定時任務每天自動執行
updatedb
命令更新一次，所以有時候你剛添加的文件，它可能會找不到，需要手動執行一次
updatedb
命令（在我們的環境中必須先執行一次該命令）。它可以用來查找指定目錄下的不同文件類型，如查找
/etc 下所有以 sh 開頭的文件：
[code]$ locate /etc/sh
注意,它不只是在 etc 目錄下查找並會自動遞歸子目錄進行查找
查找 /usr/share/ 下所有 jpg 文件：
[code]$ locate /usr/share/\*.jpg
注意要添加
*
號前面的反斜槓轉義，否則會無法找到
如果想只統計數目可以加上
-c
參數，
-i
參數可以忽略大小寫進行查找，whereis
的
-b
,
-m
，
-s
同樣可以是使用。
which
小而精
which
本身是 Shell 內建的一個命令，我們通常使用
which
來確定是否安裝了某個指定的軟件，因為它只從
PATH
環境變量指定的路徑中去搜索命令：
[code]$ which man
find
精而細
find
應該是這幾個命令中最強大的了，它不但可以通過文件類型、文件名進行查找而且可以根據文件的屬性（如文件的時間戳，文件的權限等）進行搜索。
find
命令強大到，要把它將明白至少需要單獨好幾節課程才行，我們這裡只介紹一些常用的內容。
在指定目錄下搜索指定文件名的文件：
[code]$ find /etc/ -name interfaces
注意 find 命令的路徑是作為第一個參數的， 基本命令格式為 find [path] [option] [action]
與時間相關的命令參數：
| 參數 | 說明 | -atime
最後訪問時間
-ctime
創建時間
-mtime
最後修改時間下面以
-mtime
參數舉例：
-mtime n
: n 為數字，表示為在n天之前的”一天之內“修改過的文件
-mtime +n
: 列出在n天之前（不包含n天本身）被修改過的文件
-mtime -n
: 列出在n天之前（包含n天本身）被修改過的文件
newer file
: file為一個已存在的文件，列出比file還要新的文件名
列出 home 目錄中，當天（24 小時之內）有改動的文件：
[code]$ find ~ -mtime 0
列出用戶家目錄下比Code文件夾新的文件：
[code]$ find ~ -newer /home/shiyanlou/Code
作業
《黑客帝國》電影裡滿屏幕代碼的“數字雨”，在 Linux 裡面你也可以輕松實現這樣的效果，你只需要一個命令
cmatrix
。
需要先安裝，因為 Ubuntu 沒有預裝：
[code]$ sudo apt-get update;sudo apt-get install cmatrix
裝好之後先不要急著執行，為了看到更好的效果，我們需要先修改終端的主題配色，修改為黑底綠字,修改方法見下圖：
然後按下
F11
可以全屏顯示。
