一句话总结：
Shell 是人类与操作系统内核之间的“语言接口”。理解它的启动、解析、变量与 PATH 机制，是掌握编程与系统思维的起点。

一、什么是 Shell：操作系统的“外壳”

在计算机架构中，内核（Kernel） 是直接管理硬件的核心程序，而 Shell 是包裹在外层的“外壳”——它负责接收你的命令，解释它们，并调用内核执行。

内核：负责调度 CPU、内存、文件系统、网络等；
Shell：负责解释用户命令并与内核交互；
应用程序：通过 Shell 或 API 与系统通信。

因此，Shell 就是人机对话的接口。

macOS 默认使用 zsh（Z shell），而早期版本使用 bash。两者都是“命令解释器”。

二、终端（Terminal）与 Shell 的关系

很多人混淆“终端”和“Shell”。
实际上它们是不同层次的概念：

层级	示例	功能
物理终端（早期）	键盘 + 屏幕	向主机发送字符流
终端仿真器（Terminal Emulator）	Terminal.app、iTerm2	模拟旧式终端的行为
Shell 程序	zsh、bash、fish	解释命令、运行脚本

Terminal 启动后，会自动加载一个 Shell 程序。
所以当你在 macOS 上打开 Terminal 时，真正执行命令的是 zsh，而不是 Terminal 本身。

三、Shell 的启动流程（以 macOS zsh 为例）

当你打开终端时，系统执行以下加载顺序：

/etc/zshenv
→ 全局配置，所有用户都会加载。
~/.zshenv
→ 用户级配置，几乎总是被加载。
/etc/zprofile
→ 登录 Shell 加载（包括 SSH、GUI Terminal）。
~/.zprofile
→ 登录时运行一次（适合设置 PATH）。
/etc/zshrc
→ 交互式 Shell 加载（每次新终端窗口都会执行）。
~/.zshrc
→ 用户交互配置文件（最常编辑的部分）。
~/.zlogin
→ 登录 Shell 完成后执行。
~/.zlogout
→ 退出时执行。

👉 因此： - 环境变量（如 PATH） 通常放在 ~/.zprofile； - 命令别名、函数、工具初始化 放在 ~/.zshrc； - 启动脚本、欢迎语 放在 ~/.zlogin。

四、环境变量的本质：Shell 的“上下文”

环境变量（Environment Variable）是一组 键值对（key=value），用于存储当前会话的上下文信息。
它们被所有子进程继承，因此是操作系统进程间传递信息的基础机制。

常见环境变量包括：

变量名	作用
`$PATH`	告诉 Shell 去哪些目录寻找可执行文件
`$HOME`	当前用户主目录
`$SHELL`	当前使用的 Shell 路径
`$USER`	当前用户名
`$PWD`	当前工作目录
`$LANG`	语言与编码设置

你可以用以下命令查看或修改：

echo $PATH
export MY_VAR="Hello"
echo $MY_VAR

五、PATH 的机制与命令查找顺序

PATH 是 Shell 中最核心的环境变量之一。

它是一个由冒号分隔的目录列表：

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

当你输入：

python

Shell 会： 1. 从左到右遍历 PATH； 2. 在每个目录查找是否存在名为 python 的可执行文件； 3. 找到后立即执行； 4. 如果没找到则报错。

这就是为什么“PATH 顺序决定优先级”的根本原因。

六、环境变量的继承与进程关系

当你在 Shell 中执行一个命令时，系统会： 1. 创建一个 子进程（child process）； 2. 复制当前 Shell 的环境变量； 3. 执行指定的程序； 4. 程序退出后返回控制权。

这就是“父子进程环境继承模型”：

Terminal → Shell → 子进程 → 程序

每一级都能读取父级的环境变量，但修改后不会影响父级。

七、配置文件与 PATH 管理的实践逻辑

在 macOS 上，你可能同时安装： - 系统自带 Python； - Homebrew 的 Python； - pyenv 管理的多版本； - Conda 的虚拟环境。

这些路径通过 $PATH 决定谁优先执行。
如果 pyenv 的 shim 路径在前，就会“截获”命令。
因此常见的修复逻辑是：

# pyenv 初始化（前）
eval "$(pyenv init --path)"
eval "$(pyenv init -)"

# conda 初始化（后）
. "$HOME/miniconda3/etc/profile.d/conda.sh"

确保激活 conda 时，它的环境路径能被插入最前。

八、总结与思维框架

概念	关键词	核心理解
Shell	命令解释器	人与内核之间的接口
Terminal	终端仿真器	提供可视化输入输出
Environment Variable	环境变量	进程上下文信息
PATH	搜索路径	决定命令优先级
配置文件顺序	`.zprofile` → `.zshrc`	启动逻辑与作用域
优先级控制	PATH 左侧优先	决定执行结果

九、进一步延伸：Shell 不只是命令行

Shell 是一种语言：
它有变量、函数、条件语句、循环控制、IO 重定向。
掌握 Shell 的原理，等于理解了操作系统的“语言接口”。

最终目标是：

让你在任意一台机器上，理解它的启动顺序、PATH 逻辑与环境继承，不再依赖“复制粘贴教程”。

结语：

Shell 不是一门神秘的语言，而是理解计算机工作方式的钥匙。
当你彻底明白 PATH、变量、进程的关系时，你就真正拥有了“系统思维”。

Shell 入门手册：终端与环境变量的底层原理全解析