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环境变量

提示

如果您已经了解什么是“环境变量”以及如何使用它们,可以随意跳过本节。

环境变量(也称为“env var”)是一种存在于 Python 代码之外、存在于操作系统中的变量,并且可以被您的 Python 代码(以及其他程序)读取。

环境变量可用于处理应用程序设置,作为 Python 安装的一部分等。

创建和使用环境变量

您可以在 shell (终端) 中创建和使用环境变量,无需 Python。

// You could create an env var MY_NAME with
$ export MY_NAME="Wade Wilson"

// Then you could use it with other programs, like
$ echo "Hello $MY_NAME"

Hello Wade Wilson
// Create an env var MY_NAME
$ $Env:MY_NAME = "Wade Wilson"

// Use it with other programs, like
$ echo "Hello $Env:MY_NAME"

Hello Wade Wilson

在 Python 中读取环境变量

您还可以在 Python 之外,在终端(或通过任何其他方法)创建环境变量,然后在 Python 中读取它们

例如,您可以有一个名为 main.py 的文件,其内容如下:

import os

name = os.getenv("MY_NAME", "World")
print(f"Hello {name} from Python")

提示

os.getenv() 的第二个参数是要返回的默认值。

如果未提供,默认值为 None,此处我们提供 "World" 作为要使用的默认值。

然后您可以调用该 Python 程序:

// Here we don't set the env var yet
$ python main.py

// As we didn't set the env var, we get the default value

Hello World from Python

// But if we create an environment variable first
$ export MY_NAME="Wade Wilson"

// And then call the program again
$ python main.py

// Now it can read the environment variable

Hello Wade Wilson from Python
// Here we don't set the env var yet
$ python main.py

// As we didn't set the env var, we get the default value

Hello World from Python

// But if we create an environment variable first
$ $Env:MY_NAME = "Wade Wilson"

// And then call the program again
$ python main.py

// Now it can read the environment variable

Hello Wade Wilson from Python

由于环境变量可以在代码之外设置,但可以被代码读取,并且不必与其余文件一起存储(提交到 git),因此通常将它们用于配置或设置

您还可以仅为特定程序调用创建环境变量,该变量仅对该程序可用,并且仅在其运行期间有效。

为此,请在程序本身之前、同一行上创建它:

// Create an env var MY_NAME in line for this program call
$ MY_NAME="Wade Wilson" python main.py

// Now it can read the environment variable

Hello Wade Wilson from Python

// The env var no longer exists afterwards
$ python main.py

Hello World from Python

提示

您可以在 十二因素应用:配置 中阅读更多相关内容。

类型和验证

这些环境变量只能处理文本字符串,因为它们独立于 Python,并且必须与其他程序和系统其余部分(甚至与不同的操作系统,如 Linux、Windows、macOS)兼容。

这意味着从环境变量在 Python 中读取的任何值都将是 str 类型,任何转换为不同类型或任何验证都必须在代码中完成。

您将在高级用户指南 - 设置和环境变量中了解更多关于使用环境变量来处理应用程序设置的信息。

PATH 环境变量

有一个特殊的环境变量名为 PATH,操作系统(Linux、macOS、Windows)使用它来查找要运行的程序。

PATH 变量的值是一个长字符串,它由目录组成,在 Linux 和 macOS 上目录之间用冒号 : 分隔,在 Windows 上用分号 ; 分隔。

例如,PATH 环境变量可能如下所示:

/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin

这意味着系统应在以下目录中查找程序:

  • /usr/local/bin
  • /usr/bin
  • /bin
  • /usr/sbin
  • /sbin
C:\Program Files\Python312\Scripts;C:\Program Files\Python312;C:\Windows\System32

这意味着系统应在以下目录中查找程序:

  • C:\Program Files\Python312\Scripts
  • C:\Program Files\Python312
  • C:\Windows\System32

当您在终端中键入命令时,操作系统会在 PATH 环境变量中列出的每个目录查找该程序。

例如,当您在终端中键入 python 时,操作系统会在该列表中的第一个目录中查找名为 python 的程序。

如果找到,就会使用它。否则,它会继续在其他目录中查找。

安装 Python 并更新 PATH

当您安装 Python 时,可能会被询问是否要更新 PATH 环境变量。

假设您安装 Python 后,它位于目录 /opt/custompython/bin 中。

如果您同意更新 PATH 环境变量,那么安装程序将把 /opt/custompython/bin 添加到 PATH 环境变量中。

它可能看起来像这样:

/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:/opt/custompython/bin

这样,当您在终端中键入 python 时,系统将在 /opt/custompython/bin(最后一个目录)中找到 Python 程序并使用它。

假设您安装 Python 后,它位于目录 C:\opt\custompython\bin 中。

如果您同意更新 PATH 环境变量,那么安装程序将把 C:\opt\custompython\bin 添加到 PATH 环境变量中。

C:\Program Files\Python312\Scripts;C:\Program Files\Python312;C:\Windows\System32;C:\opt\custompython\bin

这样,当您在终端中键入 python 时,系统将在 C:\opt\custompython\bin(最后一个目录)中找到 Python 程序并使用它。

所以,如果您输入:

$ python

系统将 /opt/custompython/bin找到 python 程序并运行它。

这大致等同于输入:

$ /opt/custompython/bin/python

系统将 C:\opt\custompython\bin\python找到 python 程序并运行它。

这大致等同于输入:

$ C:\opt\custompython\bin\python

这些信息在学习虚拟环境时会很有用。

结论

通过这些内容,您应该对什么是环境变量以及如何在 Python 中使用它们有了一个基本的了解。

您还可以在维基百科的环境变量页面上阅读更多相关内容。

在许多情况下,环境变量的实用性和即时适用性并不十分明显。但是它们在您开发过程中会不断出现在许多不同的场景中,因此了解它们很有益处。

例如,您将在下一节关于虚拟环境的内容中需要这些信息。