Что используют программы для чтения своей среды?

Я использую Fedora, где все предустановленные оболочки, по-видимому, поддерживают bashism: bash --posix работает, и даже sh. Тем не менее, когда я использовал эту функцию,

pathprepend () {
    if [[ ":$PATH:" != *":$1:"* ]]; then
        PATH="$1${PATH:+":$PATH"}"
    fi
}

чтобы добавить каталог в PATH из ~/.profile, Git его не увидел. Обратите внимание, что echo $PATH в bash-сессии, из которой я использовал Git, показал мой каталог, я заметил это просто потому, что использую diff-highlight, связанный символической ссылкой в этом каталоге, и после того как я начал использовать эту функцию pathprepend, Git жаловался, что diff-highlight отсутствует. После восстановления POSIX-соответствующей настройки PATH всё вернулось к обычному функционированию.

Это заставило меня задуматься, откуда программы берут свою среду. У каждой из них есть собственный механизм для этого? Они оставляют эту задачу на откуп системной оболочке или библиотеке?

Редактирование

@Bodo, вот что я использовал раньше: в ~/.profile,

pathprepend () {
    if [[ ":$PATH:" != *":$1:"* ]]; then
        PATH="$1${PATH:+":$PATH"}"
    fi
}

pathprepend "$HOME/.local/bin"

Под “POSIX-соответствующий” я имею в виду без bashism. Вот что у меня сейчас в ~/.profile:

pathprepend () {
  case ":$PATH:" in
    *":$1:"*)
      :;;
    *)
      PATH="$1${PATH:+":$PATH"}";;
  esac
}

pathprepend "$HOME/.local/bin"

В обоих случаях ~/.profile считывается из ~/.bash_profile, который содержит

# Загружаем конфигурацию для логин-сессий любых оболочек
if [[ -f "$HOME/.profile" ]]; then
  source "$HOME/.profile"
else
  echo >&2 "$HOME/.bash_profile: $HOME/.profile не найден"
fi

# Загружаем конфигурацию для интерактивных нелогиновых сессий Bash
case "$-" in *i*)
  if [[ -f "$HOME/.bashrc" ]]; then
    source "$HOME/.bashrc"
  else
    echo >&2 "$HOME/.bash_profile: $HOME/.bashrc не найден"
  fi;;
esac

Я не использовал export для PATH, потому что Гордон Дэвисон объясняет в ответе, из которого я скопировал функцию, что “PATH уже должен быть маркирован как экспортированный, поэтому его повторная экспортировка не нужна.” Фактически, я до сих пор не использую export, но с версией case функции pathprepend всё работает нормально. Кстати, какой родительский процесс у процесса Git, является ли это Bash-процесс, из которого я использую git?

программы получают свою среду из третьего аргумента системного вызова execve(program_path, argv, envp), который их выполняет.

envp, как и argv, представляет собой массив строк, за исключением того, что для envp по соглашению строки имеют формат var=value.

Что программы делают с этими строками, решают они сами, но в общем случае они берут эти строки var=value и интерпретируют то, что слева от первого =, как имя переменной среды, а то, что справа, как её значение.

Обычно они сохраняют этот список и когда они, в этом или дочерних процессах, выполняют другие команды, они передают этот же список в третьем аргументе соответствующему системному вызову execve().

В библиотеке C есть вспомогательные функции для этого. Этот сохраненный список — переменная environ, и функции putenv()/setenv()/unsetenv() можно использовать для добавления/изменения/удаления переменных там, а функции типа execlp() являются обёртками для системного вызова execve(), которые передают этот environ автоматически как envp. Идея заключается в том, что среда предназначена для наследования автоматическими путями через выполнение¹.

Большинство оболочек сопоставляют переменные среды с переменными оболочки.

В оболочках, подобных POSIX, переменные из envp, которые имеют имя, совместимое с именем переменной оболочки, преобразуются в переменную оболочки, которая маркируется атрибутом export. Также специальная встроенная утилита export может использоваться для повышения статуса переменной оболочки до переменной среды, чтобы она передавалась в envp каждой последующей выполняемой команде.

~/.profile — это файл инициализации сессии, который интерпретируется большинством оболочек, подобных Bourne, когда они вызваны как логиновые оболочки (что login делает, добавляя - к argv[0]). Эквивалентом для оболочек, подобных csh, будет ~/.login, также смотрите ~/.zprofile/~/.zlogin для zsh.

На сегодняшний день это обычно считывается при входе через ssh (при использовании только ssh host, а не ssh host 'shell code'), в виртуальном терминале или sudo -i, редко терминальными эмуляторами, запущенными в графической сессии входа в систему.

Некоторые графические среды предпринимают попытки запустить логиновую оболочку пользователя как нелогиновую интерактивную оболочку, которая интерпретирует те файлы среды сессии при входе в систему, чтобы получить те же переменные среды, но не все. Иногда для определения переменных среды используются другие механизмы.

Если при входе в систему ваша логиновая оболочка была запущена как логиновая оболочка и она подобна Bourne (и не zsh), она интерпретировала код в ~/.profile.

При интерпретации PATH="~/.local/bin${PATH:+":$PATH"}" было обновлено $PATH переменная оболочки. Поскольку эта переменная будет найдена в envp, переданной этой оболочке, эта переменная будет отмечена для экспорта, и переменная с её изменённым значением² будет включена в envp, переданный каждой команде, выполняемой впоследствии, включая git. Если git выполнит getenv("PATH"), он должен получить это изменённое значение.

Но для этого ~/.profile должен быть интерпретирован оболочкой в иерархии процессов, которая выполняет git.

^{¹ Не путать с отношениями родитель/ребёнок. Дочерний процесс наследует всё от родительского, но выполнение очищает всю память, и здесь вам нужен такой механизм как среда, чтобы передать информацию.}

^{² За исключением оболочки Bourne, где изменение переменной оболочки не отражается на переменной среды, если не вызвать export. Но вы не найдёте оболочку Bourne в Fedora или в любой современной системе.}