环境变量¶
在我们深入代码之前,让我们先了解一些我们将需要理解如何使用 Python(和一般的编程)的基础知识。让我们看看关于环境变量的一些内容。
提示
如果您已经知道什么是“环境变量”以及如何使用它们,请随意跳过此部分。
环境变量(也称为“env var”)是一个存在于 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(或任何其他程序)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,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¶
您也可以在 Python 之外,在终端中(或使用任何其他方法)创建环境变量,然后在 Python 中读取它们。
例如,您可以有一个文件 main.py,内容如下:
import os
name = os.getenv("MY_NAME", "World")
print(f"Hello {name} from Python")
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,该变量仅对该程序及其持续时间可用。
为此,请在程序本身之前,在同一行创建它:
// 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 中阅读更多相关信息。
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,并且必须与其他程序和系统的其余部分(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中读取的任何值在 Python 中都将是 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。
PATH 环境变量¶
有一个特殊的环境变量叫做 PATH,它被操作系统(Linux、macOS、Windows)用来查找要运行的程序。
变量 PATH 的值是一个长字符串,它由目录组成,在 Linux 和 macOS 上用冒号 : 分隔,在 Windows 上用分号 ; 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这些目录中查找程序:
- /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这些目录中查找程序:
- 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中的第一个目录中查找名为 python 的程序。
如果找到它,它就会使用它。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,可能会询问您是否要更新 PATH 环境变量。
假设您安装 Python,它最终位于目录 /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 Python,它最终位于目录 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。
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。
所以,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
这些信息在学习 虚拟环境 时将非常有用。
总结¶
有了这些,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。
您也可以在 维基百科的环境变量 中阅读更多相关信息。
在许多情况下,环境变量如何有用和立即适用并不那么明显。但它们在您开发时会在许多不同的场景中不断出现,所以了解它们是件好事。
例如,您将在下一节关于 虚拟环境 中需要这些信息。