【Linux】环境变量

一、PATH 环境变量

1、什么是PATH环境变量

Linux 中的各种指令本质上是 /usr/bin/ 目录下的一个个可执行程序，和我们自己编写的可执行程序没有任何区别：

但是我们发现，执行我们自己的程序时需要指定路径，但是执行Linux中的各种指令却不需要指定路径：

这是因为系统中存在PATH环境变量，PATH中存放着这些指令的地址；当我们使用这些指令时，系统会自动去PATH中寻找对应指令，如果找到了就执行，找不到就报错 – “command not found”。

2、如何添加PATH环境变量

我们可以使用 “echo $PATH” 来查看PATH环境变量中包含的内容：

注：PATH 中不同路径之间用 : 分割。

我们也可以通过向PATH中添加内容来让我们自己的程序可以不需要指定路径就能被执行：

法一：直接将程序添加到 /usr/bin/ 目录下 (不建议使用这种方法，因为我们写的程序没有经过测试，容易污染指令池)

法二：使用 export 命令将当前可执行程序的路径导入到PATH中

注：其中的 $PATH 代表之前PATH中内容，: 之后的为新添加的内容；注意不要直接 “export PATH=/home/thj/2022-11-13”，这样会把之前的PATH覆盖掉，使得Linux中的各种指令必须指定路径使用；同时，PATH中不能由空格，因为Linux中以空格为分隔符。

学过Java的同学应该都知道，我们在最开始学习Java时需要在Windows中配置环境变量，其实其本质就是向PATH中添加内容 (Windows中的路径以分号分割)

3、系统中的其他环境变量

PATH环境变量只是系统中众多环境变量的一种，除了PATH，我们还有许多其他环境变量，且不同的环境变量有不同的功能，也适用于不同的场景，比如：

• HOSTNAME：主机名
• USER：当前用户名
• PWD：当前系统路径
• HOME：当前用户的家目录
• HISTSIZE：shell 能记忆的最多历史命令的条数

我们可以使用 env 命令来查看系统中所有的环境变量：

4、环境变量是怎么来的

我们 “ls -al /home/thj” 可以发现家目录下存在两个隐藏文件 – .bash_profile 与 .bashrc：

实际上，当我们在登录 shell 时，操作系统会让我们当前的 shell 进程执行 .bash_profile 中的内容，而 .bash_profile 又会调用执行 .bashrc，它们会将对应的环境变量导入到 shell 进程的上下文环境中。所以，如果我们上面不小心将 $PATH 覆盖掉了也不用担心，重新登录 shell 就好了。

至此，环境变量的定义如下：

环境变量是操作系统为了满足不同的应用场景，预先在系统内设置的一大批全局变量，这些变量往往具有特殊功能，且能够一直被 bash 以及 bash 的子进程访问。

注：环境变量具有全局属性的根本原因是环境变量会被子进程继承。

---

二、环境变量的基本操作

1、设置环境变量

Linux命令行其实是可以定义变量的，但是以这种方式定义出来的变量是本地变量，即只在 bash 进程中有效；而不是环境变量，因为环境变量具有全局属性：

我们可以使用 export 直接定义环境变量，也可以使用它将已存在的本地变量导为环境变量：

最后，我们可以使用 set 命令来查看所有变量，包括环境变量和本地变量；使用 unset 来取消变量，包括环境变量和本地变量：

2、通过getenv获取环境变量

我们可以使用 echo $环境变量名 来获取特定的环境变量，也可以通过 getenv() 函数来获取环境变量：

其中 name 是我们要获取的环境变量的名称，如果获取成功就返回该环境变量的具体内容，失败就返回 null；

有了 getenv 函数后，我们就可以自己编写系统中的某些指令了，比如 pwd：

#include 
#include 

#define MYPWD "PWD"

int main()
{
    char* env = getenv(MYPWD);
    printf("%s\n", env);
    return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

3、环境变量的意义

我们上面提到，环境变量是操作系统为了满足不同的应用场景，预先在系统内设置的一大批全局变量；其中 PATH 是为了满足我们指令路径搜索的需求，而除了指令需求之外还有许多其他需求，其中非常重要的一个就是 身份认证。

我们以一个例子说明：

#include 
#include 
#include 

#define USER "USER"

int main()
{
    char* who = getenv(USER);
    if(strcmp(who, "root") == 0)
    {
        printf("Operation success!\n");
    }
    else 
    {
        printf("Permission denied!\n");
    }
    return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

注：这里要使用 su -，而不能使用 su，因为 su - 会重新登录 shell，此时 shell 会重新加载环境变量，让 $USER 从 thj 变为 root；而 su 只是把用户身份切换为 root。

我们可以在程序内部通过 getenv 函数来获取当前的Linux用户，然后判断其是否具备某种权限，再执行对应操作；

另外，我们还可以通过 stat 来获取一个文件的其他属性，比如读写执行等，然后根据这些属性判断一个用户是否能对该文件进行操作：

---

三、命令行参数

我们上面提到，程序可以通过 getenv 函数来获取环境变量，其实除了 getenv 函数，程序还可以通过命令行参数传递来获取环境变量。

学过C语言的同学应该都知道，main 函数其实是有参数的，且这些参数通过命令行传递：

int main(int argc, char* argv[], char* env[]);
1

其中 argv 是一个指针数组，数组里面的每一个元素都指向一个字符串，argc 用来指定数组元素的个数；它们配合使用可以实现类似于 " ls -a -l -d" 选项的功能。

而指针数组 env 就是用于接受父进程传递过来环境变量的参数，我们可以通过在 main 函数中打印 env 中的内容来验证它：

#include 
#include 

int main(int argc, char* argv[], char* env[])
{
    int i = 0;
    for(i=0; env[i]; i++)
    {
        printf("env[%d]:%s\n", i, env[i]);
    }
    return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

程序也可以通过环境表 environ 来获取环境变量 – 环境表是一个字符指针数组，每个指针指向一个以’\0’结尾的环境字符串；每个进程都会收到一张环境表：

#include 
#include 
#include 

int main(int argc, char* argv[], char* env[])
{
    extern char** environ;
    int i = 0;
    for(i=0; environ[i]; i++)
    {
        printf("%d:%s\n", i, environ[i]);
    }
    return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

---