Linux之环境变量

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前言

本文介绍了Linux中的环境变量的相关概念。

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一、环境变量

1.概念

1. 环境变量(environment variables)，一般是指在操作系统中用来指定操作系统运行环境的一些参数。环境变量通常具有某些特殊用途，还有在系统当中通常具有全局特性（类似于程序中的全局变量）。

2.运行程序

1. 要执行一个程序，首先要找到该程序在磁盘中的位置，那么如何去寻找该程序呢？
   当然是通过该程序的路径。

问题来了，为什么系统命令也是程序，但是执行它们时我们不需要带上路径，而我们自己的程序需要带上路径（例如：执行当前目录下的可执行文件test，需要用./test，'.'是当前路径的意思，因此是执行当前路径的文件test）。

2. 如果我们想让自己的程序在执行时也不需要带上路径（即，直接使用test）应该怎样做？

• 方法1：
  将要执行的文件拷贝到系统的默认路径下（系统执行命令会在默认路径下寻找）。
  命令：sudo cp 文件名 /usr/bin/
  但是，我们不推荐这种方法，因为我们自己的程序未经过测试会污染操作系统的指令池。
  这种方法之所以可以实现，是因为系统的环境变量会帮助编译器查找对应的文件。
• 方法2：
  直接将当前路径添加到环境变量里。
  命令：export PATH=$PATH:当前路径//注意分割路径使用的时':'
  在Linux中的bash（命令行）是可以定义变量的。Xshell登录的时候，系统会将.bash_profile执行一次，将环境变量放置在当前的shell中，所以一旦启动成功系统就会在内存中维护一个环境变量$PATH。

3.windows下的环境变量

4.常见的环境变量

PATH:指定命令的搜索路径

HOME:指定用户的主工作路径（即，用户登录到Linux系统中的默认路径，用户的家目录）

LOGNAME:当前登录的用户名

HOSTNAME:主机名

SHELL:当前Shell，它的值通常是/bin/bash

查看环境变量的方法：

1. env（查看所有的环境变量）
   
2. echo $NAME（NAME用环境变量名来替换，就像上面查看的常见的环境变量一样）

二、系统调用获取环境变量

如果我们不想通过指令来获取环境变量，而是想在程序中获取环境变量，那么我们可以使用系统调用getenv

1.getenv

2.演示

1.标识当前的Linux用户

文件test1.c

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<stdlib.h>
  3 #define USER "USER"
  4 int main()
  5 {
  6         char* who = getenv(USER);
  7         printf("user:%s\n",who);
  8         return 0;
  9 }

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运行结果

2. 判断当前用户是否为root

文件test1.c

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<stdlib.h>
  3 #include<string.h>
  4 #define USER "USER"
  5 int main()
  6 {       
  7         char* who = getenv(USER);
  8         if(strcmp(who,"root") == 0)
  9         {       
 10                 printf("user:%s\n",who);
 11         }
 12         else
 13         {       
 14                 printf("权限不足\n");
 15         }
 16         return 0;
 17 }
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运行结果：

这就解释了如何知道当前用户是否有权限去访问某文件。
执行指令或者访问文件时，文件（指令也是文件）上面的拥有者和所属组都会更根据当前用户的环境变量USER，去进行身份认证，判断是否拥有权限。

三、设置环境变量

1.关于变量的命令

1.echo

显示某个环境变量值

为什么用echo可以显示myval的值，但是用env不能显示该变量的值？
因为该变量不是环境变量而是本地变量，因此，图中的方式不是正确设置环境变量的方式。正确的方式应该使用export

2.export

设置一个新的环境变量

3.env

显示所有环境变量
也可以用grep 命令，筛选出我们想看到的环境变量，如果没有就什么也不显示

4.unset

清除环境变量

5.set

显示本地定义的shell变量（本地变量，类似于程序中的局部变量）和环境变量

2.子进程继承

bash是一个系统进程，而在命令行上运行./mycmd时，mycmd会变成bash的子进程。环境变量具有全局属性的根本原因是它是定义在bash中的，而父进程的全局变量会被子进程共享（即，会被子进程继承下去）。本地变量是定义在进程中的局部变量，只在当前进程（bash）中有效。
为什么子进程要继承父进程的环境变量？
答：为了不同的应用场景，例如：上面用USER实现的身份认证，有的进程需要用到这些环境变量来完成对应的任务。

3.PWD

1. 概念

显示当前路径
系统是如何得知我当前的路径在哪里？
例如：操作系统的基础指令ls，加上文件名就可以查看文件，不用加上对应的路径，那么系统是如何得知我当前的路径呢？——PWD
该环境变量在bash中维护当前所处路径。路径发生改变时，shell会调整环境便利的值，而运行ls时在创建子进程，环境变量会被子进程继承，所以ls拿到了当前路径，因此使用ls时不需要带上当前路径。

2.实现PWD

文件test2.c

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<unistd.h>
  3 #include<stdlib.h>
  4 int main()
  5 {
  6         printf("%s\n",getenv("PWD"));
  7         return 0;
  8 }

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运行结果：

四、命令行参数

main函数也是有参数的：argc（命令行参数的个数）、argv[]（命令行参数表）、env[]（环境变量表）。
main函数也是被系统进行调用的，它的参数是由系统进行传参的。

  1 #include<stdio.h>
  2 int main(int argc , char* argv[])
  3 {
  4         int i = 0;
  5         for(;i < argc; ++i)
  6         {
  7                 printf("argv[%d] -> %s\n", i, argv[i]);
  8         }
  9         return 0;
 10 }
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运行：

可以看到我们在命令行输入的参数越多，数组argv的内容也就越多。
命令行参数实际上是将程序名（文件名）和选项（-a/-b/-c等）传递给argv（指针数组，argv[0]存储的是程序名，剩下的存储的是选项），而argc表示选项的个数。
命令行参数的意义在于通过不同的选项控制不同的结果。
例子：
文件test2.c

  1 #include<stdio.h>
  2 int main(int argc , char* argv[])
  3 {
  4         int i = 0;
  5         if(argc != 2)
  6         {
  7                 printf("Usage:\n\t%s [-a/-b/-c/-ab/-ac/-bc/-abc]\n",argv[0]);
  8         }
  9         if(strcmp("-a",argv[1]) == 0)
 10         printf("功能a\n");
 11         if(strcmp("-b",argv[1]) == 0)
 12         printf("功能b\n");
 13         if(strcmp("-c",argv[1]) == 0)
 14         printf("功能c\n");
 15         if(strcmp("-ab",argv[1]) == 0)
 16         printf("功能ab\n");
 17         if(strcmp("-ac",argv[1]) == 0)
 18         printf("功能ac\n");
 19         if(strcmp("-bc",argv[1]) == 0)
 20         printf("功能bc\n");
 21         if(strcmp("-abc",argv[1]) == 0)
 22         printf("功能abc\n");
 23         return 0;
 24 }
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运行：

五、代码获取环境变量

上面的getenv就是一种代码获取环境变量的方法。

1. main函数的第三个参数char* env[]。

文件test3.c

  1 #include<stdio.h>
  2 int main(int argc, char* argv[], char* env[])
  3 {
  4         int i = 0;
  5         for(;env[i]; ++i)
  6         {
  7                 printf("env[%d] : %s\n", i, env[i]);
  8         }
  9         return 0;
 10 }
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2. 通过第三方变量environ获取

文件test3.c

  1 #include<stdio.h>
  2 int main(int argc, char* argv[], char* env[])
  3 {
  4         extern char** environ;
  5         int i = 0;
  6         for(;environ[i]; ++i)
  7         {
  8                 printf("env[%d] : %s\n", i, environ[i]);
  9         }
 10         return 0;
 11 }
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六、环境变量的组织方式

每个进程运行的时候都会有一张环境变量表，它本质是一个字符指针数组，每个指针指向一个以'\0'为结尾的字符串。

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总结

以上就是今天要讲的内容，本文介绍了环境变量的相关概念。本文作者目前也是正在学习Linux相关的知识，如果文章中的内容有错误或者不严谨的部分，欢迎大家在评论区指出，也欢迎大家在评论区提问、交流。
最后，如果本篇文章对你有所启发的话，希望可以多多支持作者，谢谢大家！