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环境变量

提示

如果您已经知道什么是“环境变量”以及如何使用它们，请随时跳过此部分。

环境变量（也称为“env var”）是存在于 Python 代码之外、位于操作系统中的变量，可以被您的 Python 代码（或其他程序）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

您可以在终端 (shell) 中创建和使用环境变量，而无需 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 外部（在终端中或使用其他任何方法）创建环境变量，然后在 Python 中读取它们。

例如，您可能有一个名为 main.py 的文件，其中包含：

import os

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

提示

os.getenv() 的第二个参数是返回的默认值。

如果未提供，则默认值为 None。这里我们提供 "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外部设置，但可以被代码读取，并且不必与其余文件一起（提交到 git）存储，因此它们通常用于配置或设置。

您也可以只为特定程序调用创建一个环境变量，该环境变量仅对该程序可用，并且仅在其运行时有效。

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 The Twelve-Factor App: Config 阅读更多相关信息。

类型和验证

这些环境变量只能处理文本字符串，因为它们是 Python 外部的，必须与其他程序和系统（甚至不同的操作系统，如 Linux、Windows、macOS）兼容。

这意味着，从环境变量中读取的任何值在 Python 中都将是 str 类型，任何转换为其他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称为 PATH，操作系统（Linux、macOS、Windows）使用它来查找要运行的程序。

变量 PATH 的值是一个长字符串，在 Linux 和 macOS 上由冒号 : 分隔的目录组成，在 Windows 上由分号 ; 分隔。

例如，PATH 环境变量可能看起来像这样：

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

这意味着系统应该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

这意味着系统应该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中查找程序。

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

如果找到，则使用它。否则，它会继续在其他目录中查找。

安装 Python 和更新 PATH

安装 Python 时，可能会询问您是否要更新 PATH 环境变量。

假设您安装了 Python，它最终位于 /opt/custompython/bin 目录中。

如果您同意更新 PATH 环境变量，则安装程序会将 /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。

假设您安装了 Python，它最终位于 C:\opt\custompython\bin 目录中。

如果您同意更新 PATH 环境变量，则安装程序会将 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。

因此，如果您键入：

$ python

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

这大致相当于键入：

$ /opt/custompython/bin/python

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

这大致相当于键入：

$ C:\opt\custompython\bin\python

这些信息将在学习 虚拟环境 时非常有用。

总结

至此，您应该对环境变量是什么以及如何在 Python 中使用它们有了基本的了解。

您还可以阅读 维基百科关于环境变量的文章 以获取更多信息。

在许多情况下，环境变量的用处和适用性并不十分明显。但当您在开发过程中遇到许多不同的场景时，它们会不断出现，所以了解它们很有用。

例如，您将在下一节关于 虚拟环境 的内容中用到这些信息。