【从浅学到熟知Linux】环境变量详谈（含使用程序获取环境变量的3种方法、如何查看环境变量）-编程知识

在这里插入图片描述

🏠关于专栏：Linux的浅学到熟知专栏用于记录Linux系统编程、网络编程及数据库等内容。
🎯每天努力一点点，技术变化看得见

文章目录

环境变量基本概念
查看环境变量的方法
环境变量相关命令
环境变量组织方式及获取环境变量的3种方法
验证环境变量的全局属性

环境变量基本概念

环境变量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，在系统当中通常具有全局特性。

【示例1】我们在系统中执行ls命令时，不需要./ls。而我们执行自己编写的C语言程序，并将它编译成test时，我们要执行它就需要./test才能够运行，这是为什么呢？

which命令后带上某个命令，就可以查看该指令的存储位置。如果执行which ls，可以看到ls存储在/usr/bin/目录中。

系统中维护了一个PATH环境变量，系统可以帮助我们在PATH环境变量保存的各个路径中查找命令。我们可以使用echo $[环境变量名]来查看某个环境变量的值，此时我们执行echo $PATH，结果如下图所示。可以发现，PATH环境变量种保存着/usr/bin目录。
在这里插入图片描述
也就是说，只要我们执行某个命令，系统默认从PATH环境变量下的各个目录进行搜索，如果存在该命令的可执行文件，则执行，否则就会报错。

而我们自己写的程序并没有保存PATH环境变量指定的目录下时，无法不带./就执行（或者是使用绝对路径的方式）。我们可以通过将该程序移动到PATH环境变量保存的某个目录中，这样就可以不带./运行了。但这种方式会污染系统命令，因为我们的程序并没有经过大量测试，可能存在大量错误，不建议将自己写的命令放入PATH变量的各个目录中。

【示例2】我们在编写C/C++代码的时候，在链接的时候，从来不知道我们的所链接的动态静态库在哪里，但是照样可以链接成功，生成可执行程序，原因就是有相关环境变量帮助编译器进行查找。

查看环境变量的方法

echo $[环境变量名]

在这里插入图片描述

下面我们来看一下常见的环境变量：
●PATH：指定命令的搜索路径
命令本质就是可执行文件，我们没有指定命令的可执行文件地址，但它会从PATH环境变量内的各个目录中查找该命令是否存在，存在则执行，不存在则报错。
在这里插入图片描述
●HOME：指定用户的主工作目录（即用户登陆到Linux系统中的默认目录）
当我以root用户身份登录时，我的HOME环境变量保存的是/root；但如果我以xiaoming用户身份登录时，我的HOME环境变量保存的/home/xiaoming。从这里可以发现，不同用户的HOME目录（也成为家目录）是不一样的。
在这里插入图片描述
●SHELL：当前Shell，它的值通常是/bin/bash
我们启动一个Linux命令行，本质就是执行一个bash程序。bash在执行用户程序、指令时，会fork子进程执行，即使子进程因程序问题而出错，也不会影响到bash的稳定运行，也就不会影响到用户的命令行使用了。
在这里插入图片描述

环境变量相关命令

echo：显示某个环境变量值（上面已经有介绍，这里不再赘述）

使用实例↓↓↓

echo $PWD

在这里插入图片描述

env：显示所有环境变量

使用实例↓↓↓

env

在这里插入图片描述

export：设置一个新的环境变量

使用实例↓↓↓

export jammingpro=666

在这里插入图片描述

要注意的是，export设置的环境变量仅在当前会话有效，当我们将整个会话关闭，重新打开Linux命令行时，这个环境变量就会消失。

在系统中，每次启动bash时，该bash都会从系统的环境变量配置文件中读取环境变量信息，export仅仅修改了本次启动的bash的环境变量，一旦关闭重启后，原来设置的环境变量不再存在，新启动的bash会重新从系统的环境变量配置文件中读取环境变量信息

如果我们想设置持久化的环境变量，可以修改/etc/profile添加环境变量，例如：下图中新增了jammingpro=666的环境变量↓↓↓（这样设置后，以后启动Linux的任何bash命令行中都会存在该环境变量）
在这里插入图片描述

set：显示本地定义的shell变量和环境变量

使用实例↓↓↓

set

在这里插入图片描述

我们可以在bash命令行直接定义变量，例如：baymaxPro=999（不需要使用export）。而set显示的除了环境变量外，还显示了本地自定义的shell变量。
在这里插入图片描述
那本地定义的变量和当前bash的环境变量有什么区别呢？当我们创建子进程时，当前bash的环境变量会被子进程继承，也就是说，bash执行的程序都有和bash相同的环境变量；但本地定义的变量不会被子进程继承。

unset：清除环境变量

unset [待清除的环境变量名]

在这里插入图片描述
由上图可以发现，unset既可以清除环境变量，也可以清除本地自定义的Shell变量。

环境变量组织方式及获取环境变量的3种方法

每个进程都有一张环境表，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
在这里插入图片描述
下面我们介绍3种可以从环境变量表获取环境变量的方法↓↓↓

getenv

在这里插入图片描述
使用getenv实现pwd命令↓↓↓

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main()
{printf("%s\n", getenv("PWD"));return 0;
}

在这里插入图片描述

environ（第三方变量）

在这里插入图片描述
使用environ时，需要先对该变量进行声明，即extern char** environ。下面使用代码打印环境表种的所有内容↓↓↓

#include <stdio.h>int main()
{extern char **environ;for(int i = 0; environ[i]; i++){printf("[%d]->%s\n", i, environ[i]);}return 0;
}

在这里插入图片描述

★ps：libc种定义的全局变量environ指向环境变量表，environ没有包含在任何头文件种，所以使用时要使用extern声明。

main的env参数（命令行第三个参数）

我们在使用命令执行某些可执行程序时，bash会帮助给该程序传入3个参数↓↓↓
在这里插入图片描述

以ls命令为例，ls -a -l，它的命令行参数有3个，分别时ls、-a、-l，因此argv保存的就是{“ls”, “-a”, “-l”, NULL}，而第三个参数就是bash传递给它的子进程的环境变量。

下面我们使用main的env参数打印所有环境变量↓↓↓

#include <stdio.h>int main(int argc, char* argv[], char* env[])
{for(int i = 0; env[i]; i++){printf("[%d]->%s\n", i, env[i]);}return 0;
}

在这里插入图片描述

下面我们自定义一个命令xm，该命令只允许用户带一个选项，如果带的选项是-a就输出"xiaoming say => you are nice!!“，带-b选项就输出"what are you doing now?”，用户选项输出与要求不符的提示用户如何使用该命令↓↓↓

#include <stdio.h>
#include <string.h>void Usage()
{printf("\r\tYou are supposed to use -a or -b\n");
}int main(int argc, char* argv[], char* env[])
{if(argc == 2 && strcmp("-a", argv[1]) == 0){printf("xiaoming say => you are nice!!\n");}else if(argc == 2 && strcmp("-b", argv[1]) == 0){printf("what are you doing now?\n");}else {Usage();}return 0;
}

在这里插入图片描述

验证环境变量的全局属性

环境变量具有全局属性，可以被子进程继承下去。子进程的环境变量是从父进程继承来的，默认所有的环境变量都会被子进程继承。

编写一个程序proc，用于获取名为jammingpro的环境变量↓↓↓

#include <stdio.h>
#include <stdlib,h>int main()
{printf("%s\n", getenv("jammingpro"));return 0;
}

当前bash中开始时没有名为jammingpro的环境变量，此时使用export jammingpro=666设置环境变量，再指向proc程序时，proc程序可以获得该环境变量。说明子进程可以继承父进程的环境变量。
在这里插入图片描述
如果我们此时unset名为jammingpro的变量，并定义名为jammingpro的shell自定义变量，此时执行proc程序时会发送段错误。说明子进程不能继承bash中的shell自定义变量。