一、引言

环境变量是 Linux 系统的血液，决定了命令搜索路径、语言设置、用户偏好等方方面面。掌握环境变量的管理，是理解 Linux 系统行为和编写健壮脚本的基础。

二、环境变量基础

# 查看所有环境变量
env
printenv
查看特定变量
echo $HOME
printenv PATH
echo "用户：$USER，主机：$HOSTNAME，Shell：$SHELL"
常见系统环境变量
HOME      - 用户主目录
PATH      - 命令搜索路径
USER      - 当前用户名
UID       - 当前用户 ID
SHELL     - 登录 Shell 类型
PWD       - 当前工作目录
LANG      - 语言和编码设置
HISTSIZE  - 历史命令记录数量
PS1       - 主提示符格式
查看所有变量（包括局部变量）
set

三、export 命令详解

# export 命令用法
1. 基本概念：export 使变量传递给子进程
name="张三"
bash -c 'echo $name'  # 子 shell 中为空（未 export）
export name
bash -c 'echo $name'  # 子 shell 中输出：张三
2. 定义并导出
export MYVAR="hello"
declare -x MYVAR="hello"   # 等价
3. 查看导出状态
export -p
4. 取消导出
export -n NAME
5. PATH 操作
export PATH="$PATH:/opt/myapp/bin"
export PATH="/opt/myapp/bin:$PATH"
永久保存：在 ~/.bashrc 中添加
echo 'export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-11' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

四、Shell 调试模式

#!/bin/bash
Shell 调试技巧
1. set -x（追踪执行）
set -x
name="测试用户"
echo "你好，$name"
set +x
2. set -v（打印原始输入行）
set -v
read -p "请输入：" user_input
set +v
3. set -e（脚本遇错即停）
set -e
ping -c 1 192.168.1.1
4. set -u（使用未定义变量时报错）
set -u
5. set -o pipefail（管道中任一命令失败即返回失败状态）
set -o pipefail
false | true | echo "成功"
6. 组合使用（严格模式）
set -euo pipefail
IFS=$'\n\t'
7. 条件断点
debug_mode=true
if $debug_mode; then
    set -x
fi
8. DEBUG 陷阱
trap 'echo "即将执行: $BASH_COMMAND"' DEBUG
echo "第一行"

五、trap 信号捕获与调试

#!/bin/bash
trap 信号捕获示例
1. 捕获脚本退出
function cleanup {
    echo "脚本退出，执行清理工作..."
    rm -f /tmp/lock_file
}
trap cleanup EXIT
2. 捕获 Ctrl+C（SIGINT）
echo "按 Ctrl+C 终止脚本"
trap 'echo "收到 Ctrl+C，但我不退出"' INT
while true; do sleep 1; done
3. 捕获错误（ERR）
function handle_error {
    echo "命令执行失败！"
    echo "失败的命令：$BASH_COMMAND"
    echo "失败行号：$LINENO"
}
trap 'handle_error' ERR
4. 组合使用：严格模式 + 错误追踪
set -euo pipefail
trap 'echo "脚本异常退出，状态码：$?" >&2' EXIT
trap 'echo "命令失败：$BASH_COMMAND" >&2' ERR

六、脚本调试实战

#!/bin/bash
完整调试实战脚本
set -euo pipefail
IFS=$'\n\t'
错误处理函数
error_exit() {
    echo "[ERROR] $1" >&2
    exit 1
}
参数验证
if [ $# -lt 2 ]; then
    echo "用法：$0 <源文件> <目标目录>"
    exit 1
fi
src_file="$1"
dest_dir="$2"
使用 trap 进行资源清理
temp_files=()
cleanup() {
    echo "清理临时文件..."
    for f in "${temp_files[@]}"; do
        [ -f "$f" ] && rm -f "$f"
    done
}
trap cleanup EXIT
主逻辑
[ -f "$src_file" ] || error_exit "源文件不存在：$src_file"
[ -d "$dest_dir" ] || mkdir -p "$dest_dir" || error_exit "无法创建目录"
cp "$src_file" /tmp/temp_copy_$$.txt
temp_files+=("/tmp/temp_copy_$$.txt")
cp /tmp/temp_copy_$$.txt "$dest_dir/$(basename $src_file)"
DEBUG 模式
if [[ "${DEBUG:-0}" == "1" ]]; then
    set -x
    ls -la "$dest_dir"
    set +x
fi
echo "处理完成！"

七、常见问题（FAQ）

Q1: 登录 Shell 和非登录 Shell 有什么区别？

登录 Shell 会读取 /etc/profile 和 ~/.bash_profile，非登录 Shell 只读取 ~/.bashrc。SSH 登录属于登录 Shell，脚本执行和打开新终端属于非登录 Shell。

Q2: 为什么在 .bashrc 里设置的变量在 SSH 登录后不生效？

SSH 执行远程命令是非登录 Shell，不会读取 .bash_profile。可以在 .bash_profile 中加入 [[ -f ~/.bashrc ]] && source ~/.bashrc 来桥接。

Q3: set -e 会影响 if 条件判断吗？

不会。命令放在 if 条件中时，即使返回非零也不会导致脚本退出。

Q4: 如何调试生产环境的脚本而不中断服务？

可以在脚本开头加 set -x，将调试输出重定向到专门的文件：exec 2> /tmp/debug.log。

八、延伸阅读

• Linux Shell 脚本编程入门：变量、条件判断、循环基础
• Shell 脚本函数与参数传递：函数定义、返回值、作用域
• Bash 常用命令与管道操作：系统环境变量在管道中的使用