核心概念：环境变量是什么？

在开始之前,我们先要理解几个关键概念：

1. 环境变量：是操作系统中的一个对象，它包含了一个或者多个应用程序所将使用到的信息，你可以把它想象成一个全局的“配置文件”，所有运行的程序都可以读取它。PATH 变量告诉系统去哪些目录里寻找可执行文件。

2. PATH 变量：这是最重要的环境变量，它是一个由冒号 分隔的目录列表，当你在终端输入一个命令（如 python）时，系统会按顺序在 PATH 列表中的每一个目录里查找这个命令对应的可执行文件，如果找到了，就执行它；如果所有目录都找遍了还没找到，系统就会提示 "command not found"。

3. Python 相关环境变量：

   • PATH：确保你能直接在终端输入 python, pip, ipython 等命令来运行它们。
   • PYTHONPATH：这是一个“模块搜索路径”，当你在 Python 中用 import 语句导入一个模块时，Python 会在 PYTHONPATH 指定的目录中寻找这个模块，它的作用类似于 PATH，但针对的是 Python 模块和包。PYTHONPATH 未设置，Python 默认会从当前目录、已安装的库目录（如 /usr/local/lib/python3.8/）等地方查找。

配置方法详解

环境变量的配置方式分为两种,它们的作用范围和生命周期完全不同。

临时配置（仅对当前终端会话有效）

这种方式最简单，适合临时测试或单次使用，当你关闭当前终端窗口后,这些配置就会失效。

命令格式： export 变量名=变量值

示例： 假设你把 Python 3.10 的可执行文件放在了 /home/user/my_python/bin 目录下,想让系统临时能找到它。

# 1. 将 Python 的 bin 目录添加到 PATH 变量的末尾
export PATH=$PATH:/home/user/my_python/bin
# 2. 验证配置是否成功
which python
# 应该会输出 /home/user/my_python/bin/python
python --version
# 应该会显示你 Python 3.10 的版本

说明：

• $PATH 是获取 PATH 变量当前值的写法。
• 这种方式只对当前的 Shell 会话有效，打开一个新的终端窗口，which python 就会恢复原样。

永久配置（对用户或系统全局生效）

这才是我们通常所说的“配置环境变量”，通过修改 Shell 的配置文件,让配置在每次登录或打开新终端时都自动加载。

第一步：确定你的 Shell 类型

在 Linux 中，不同的 Shell 使用不同的配置文件，最常见的是 Bash 和 Zsh。

echo $SHELL

• 如果输出 /bin/bash，你使用的是 Bash Shell。
• 如果输出 /bin/zsh，你使用的是 Zsh Shell (通常在 macOS 或一些现代 Linux 发行版中默认使用)。

第二步：根据 Shell 类型修改对应的配置文件

场景 A：针对当前用户（推荐）

这种方式只影响你自己的用户，不会影响系统中的其他用户，是最安全、最常用的方式。

对于 Bash Shell (~/.bashrc 或 ~/.bash_profile)

• ~/.bashrc：推荐首选，这个文件在每次打开一个新的交互式终端时都会被加载，也就是说，你每打开一个新的终端窗口或标签页,它都会生效。
• ~/.bash_profile：这个文件只在用户登录时加载一次，对于非登录式的 Shell 会话（比如直接点击终端图标打开），它不会被加载，在大多数现代桌面 Linux 发行版中，~/.bashrc 更常用。

操作步骤：

1. 打开配置文件（使用 nano 或 vim 等编辑器）：

   nano ~/.bashrc

2. 在文件末尾添加以下内容：

   • 将 Python 路径添加到 PATH：

     # 将你的 Python 可执行文件目录添加到 PATH
     # 注意：如果文件末尾已有 export PATH=...，请用 $PATH:... 的方式追加
     export PATH="/home/user/my_python/bin:$PATH"

     • 最佳实践：始终将自定义路径放在 $PATH 的最前面（如 "$PATH:/my/custom/path"），这样可以优先使用你自定义的版本，避免覆盖系统自带的旧版本 Python。

   • 设置 PYTHONPATH（可选）：

     # 设置 Python 模块搜索路径
     # 可以添加多个路径，用冒号分隔
     export PYTHONPATH="/home/user/my_python/lib:$PYTHONPATH"

3. 保存并退出：

   • 在 nano 中，按 Ctrl + X，然后按 Y，最后按 Enter。
   • 在 vim 中，按 Esc，然后输入 wq 并按 Enter。

4. 让配置立即生效（无需重启终端）：

   source ~/.bashrc

   或者，你也可以直接关闭当前终端,然后重新打开一个新的。

对于 Zsh Shell (~/.zshrc)

Zsh 的配置文件是 ~/.zshrc，用法和 ~/.bashrc 完全一样。

1. 打开配置文件：

   nano ~/.zshrc

2. 在文件末尾添加内容（同上）：

   export PATH="/home/user/my_python/bin:$PATH"
   export PYTHONPATH="/home/user/my_python/lib:$PYTHONPATH"

3. 保存并让配置生效：

   source ~/.zshrc

场景 B：针对所有用户（系统级，谨慎使用）

这种方式需要管理员权限，会影响系统中的所有用户，除非有特殊需求,否则不推荐普通用户使用。

配置文件：/etc/environment 或 /etc/profile

• /etc/environment：这个文件由系统在启动时读取，用于设置全局的环境变量，格式是 VARIABLE="value"，不能使用 export 关键字。

  # 需要使用 sudo
  sudo nano /etc/environment
  # 添加或修改 PATH (注意格式)
  PATH="/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/home/user/my_python/bin"

• */etc/profile 和 `/etc/profile.d/.sh**：这些是系统级的 Shell 配置文件，对所有用户登录时生效。/etc/profile.d/目录下的所有.sh脚本都会被/etc/profile` 自动执行,这是推荐添加系统级脚本的地方。

  # 在 /etc/profile.d/ 下创建一个新的脚本
  sudo nano /etc/profile.d/my_python_env.sh
  # 在脚本中添加 export 语句
  export PATH="/home/user/my_python/bin:$PATH"
  # 保存后，所有用户下次登录时生效

一个完整的实战示例：安装并配置 Python 3.10

假设你从源码编译安装了 Python 3.10,并希望将其设为默认。

1. 编译安装 Python 3.10

   # 下载、解压、配置、编译...
   ./configure --prefix=/usr/local/python3.10
   make
   sudo make install

   Python 3.10 的可执行文件在 /usr/local/python3.10/bin 目录下。

2. 配置用户级环境变量 打开你的 Shell 配置文件（~/.bashrc）：

   nano ~/.bashrc

3. 添加以下行：

   # Python 3.10 配置
   # 将其 PATH 放在最前面，使其优先级高于系统自带的旧版 Python
   export PATH="/usr/local/python3.10/bin:$PATH"
   # (可选) 如果你有自定义的库路径，可以添加 PYTHONPATH
   # export PYTHONPATH="/path/to/your/custom/libs:$PYTHONPATH"

4. 保存并使配置生效：

   source ~/.bashrc

5. 验证：

   # 检查指向的 python 是否是新的版本
   which python
   # 应该输出 /usr/local/python3.10/bin/python
   python --version
   # 应该显示 Python 3.10.x
   # 检查 pip 是否也指向了新版本
   which pip
   # 应该输出 /usr/local/python3.10/bin/pip

常见问题与排查

问题：我配置了，但为什么 python 命令还是指向旧版本？

1. 检查 PATH 顺序：用 echo $PATH 查看，你的新 Python 路径是否在列表的最前面？如果不是,系统会先找到并使用旧版本。
2. 检查拼写错误：确保 /home/user/my_python/bin 这类路径没有拼写错误。
3. 检查配置文件是否生效：确保你执行了 source ~/.bashrc (或对应的配置文件)。
4. 检查是否在正确的配置文件中修改：如果你用的是 Zsh，却修改了 ~/.bashrc，那配置自然不会生效，用 echo $SHELL 确认你的 Shell 类型。
5. 检查是否有其他配置覆盖：有时其他脚本或配置文件可能会重新设置 PATH,覆盖你的修改。

问题：pip 命令找不到，但 python 可以。

这说明 python 的路径在 PATH 中，但 pip 的路径不在。pip 通常和 python 在同一个 bin 目录下，请确保你将包含 pip 的那个 bin 目录添加到了 PATH 中。

对于绝大多数情况，修改 ~/.bashrc 或 ~/.zshrc 是最佳选择，它安全、灵活,且不会影响其他用户。