环境变量

一、基本概念

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。

例如，我们编写的C/C++代码，在各个目标文件进行链接的时候，从来不知道我们所链接的动静态库在哪里，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。

环境变量通常具有某些特殊用途，并且在系统当中通常具有全局特性。

我们都清楚自己写的一串代码，经过编译后生成可执行程序，我们用./即可运行，但是系统里有些命令也是64位的可执行程序：

• 既然都是程序，那就可以把你自己的写的程序叫做指令，把系统的指令叫做命令程序or二进制文件。所以自己写的程序和系统中的指令没区别，均可以称为指令、工具、可执行程序。

二、常见环境变量

• PATH： 指定命令的搜索路径。
• HOME： 指定用户的主工作目录（即用户登录到Linux系统中的默认所处目录）。
• SHELL： 当前Shell，它的值通常是/bin/bash。

三、查看环境变量的方法

我们可以通过echo命令来查看环境变量，方式如下：

echo $NAME //NAME为待查看的环境变量名称

例如，查看环境变量PATH。

echo $PATH

四、测试PATH

大家有没有想过这样一个问题：为什么执行ls命令的时候不用带./就可以执行，而我们自己生成的可执行程序必须要在前面带上./才可以执行？

容易理解的是，要执行一个可执行程序（指令）必须要先找到这个程序，既然不带./就可以执行ls命令，说明系统能够通过ls名称默认帮助我们找到ls的位置，而系统是无法找到我们自己的可执行程序的，所以我们必须带上./，以此告诉系统该可执行程序位于当前目录下。

而系统就是通过环境变量PATH来找到ls命令的，查看环境变量PATH我们可以看到如下内容：

可以看到环境变量PATH当中有多条路径，这些路径由冒号隔开，当你使用ls命令时，系统就会查看环境变量PATH，然后默认从左到右依次在各个路径当中进行查找。
而ls命令实际就位于PATH当中的某一个路径下，所以就算ls命令不带路径执行，系统也是能够找到的。

那可不可以让我们自己的可执行程序也不用带路径就可以执行呢？

当然可以，下面给出两种方式：

方式一：将可执行程序拷贝到环境变量PATH的某一路径下
既然在未指定路径的情况下系统会根据环境变量PATH当中的路径进行查找，那我们就可以将我们的可执行程序拷贝到PATH的某一路径下，此后我们的可执行程序不带路径系统也可以找到了。

sudo cp myproc /usr/bin/

但是并不建议把你自己写的可执行程序随意添加到系统里，因为我们写的程序没有经过测试，可能会污染指令池。我们执行下面的命令删除即可：

sudo rm /usr/bin/myproc

方式二：使用exprot命令将可执行程序所在的目录添加到环境变量PATH中
将可执行程序所在的目录导入到环境变量PATH当中，这样一来，没有指定路径时系统就会来到该目录下进行查找了。

export PATH=$PATH:/home/wei/106/linux/lesson13

将可执行程序所在的目录添加到环境变量PATH当中，并且在后面追加myproc的当前路径。位于该目录下的可执行程序也就可以在不带路径的情况下执行了。PATH中不能由空格，因为Linux中以空格为分隔符。

如果想删除这个环境变量的话，执行【unset】命令。

我们通过下图也能发现：命令行可以定义本地变量和环境变量。

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)

五、测试HOME

任何一个用户在运行系统登录时都有自己的主工作目录（家目录），环境变量HOME当中即保存的该用户的主工作目录。

普通用户示例：

超级用户示例：

六、测试SHELL

我们在Linux操作系统当中所敲的各种命令，实际上需要由命令行解释器进行解释，而在Linux当中有许多种命令行解释器（例如bash、sh），我们可以通过查看环境变量SHELL来知道自己当前所用的命令行解释器的种类。

而该命令行解释器实际上是系统当中的一条命令，当这个命令运行起来变成进程后就可以为我们进行命令行解释。

环境变量是怎么来的
我们 “ls -al /home/wei” 可以发现家目录下存在两个隐藏文件 – .bash_profile 与 .bashrc：

.bash_profile

.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。

七、环境变量相关的命令

1、echo：显示某个环境变量的值

2、export：设置一个新的环境变量

我们也使用export可以导出环境变量，使用env显示环境变量

3、env：显示所有的环境变量

部分环境变量说明：

环境变量名称	表示内容
PATH	命令的搜索路径
HOME	用户的主工作目录
SHELL	当前Shell
HOSTNAME	主机名
TERM	终端类型
HISTSIZE	记录历史命令的条数
SSH_TTY	当前终端文件
USER	当前用户
MAIL	邮箱
PWD	当前所处路径
LANG	编码格式
LOGNAME	登录用户名

4、set：显示本地定义的shell变量和环境变量

不加export定义的就是本地变量，可以通过set命令查看本地变量，也可以查看环境变量：

5、unset：清除环境变量

八、环境变量的组织方式

在系统当中，环境变量的组织方式如下：

每个程序都会收到一张环境变量表，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，最后一个字符指针为空。

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九、命令行参数

前面获取环境变量是通过命令行的方式，下面我将通过代码程序来演示如何获取环境变量。

问：main函数可以带参数吗？最多可以带多少？

其实main函数的参数有3个，只是平时不经常用到，所以不太熟悉他们：

int main(int argc, char* argv[], char* envp[])
{
    return 0;
}

int argc：数组里的元素个数

char argv[ ]：指针数组*

我们先谈它的前两个参数，先来一段代码作为测试用例：

运行结果如下：

main函数的第二个参数是一个字符指针数组，此数组的下标0的位置存储的是你命令行的第一个位置（可执行程序），所以这里是第一行为：argv[0]：./myproc。其余的字符指针存储的是命令行对应的选项，所以会出现argv[1]：-a……，而main函数里的第一个参数存储的是数组里的元素个数。

总结：我们给main函数传递的argc，char* argv[ ]是命令行参数，传递的内容是命令行中输入的程序名和选项，并且结尾以NULL束！！！

**问：**main函数传这些参数的意义是什么？

下面我们可以尝试编写一个简单的代码，该代码运行起来后会根据你所给选项给出不同的提示语句。

#include <stdio.h>                                                                                           #include <string.h>
int main(int argc, char *argv[], char* envp[])
{
	if(argc > 1)
	{
		if(strcmp(argv[1], "-a") == 0)
		{
			 printf("you used -a option...\n");
		}
		else if(strcmp(argv[1], "-b") == 0)
		{
			printf("you used -b option...\n");
		}
		else
		{
			printf("you used unrecognizable option...\n");
		}
	}
	else
	{
		printf("you did not use any option...\n");
	}
	return 0;
}

**综上：**同一个程序，通过传递不同的参数，让同一个程序有不同的执行逻辑，执行结果。Linux系统中，会根据不同的选项，让不同的命令，可以有不同的表现，这就是指令中各个选项的由来和起作用的方式！！这也就是命令行参数的意义，同样也就是main函数参数的意义。

下面来谈下main函数的第三个参数：

int main(int argc, char* argv[], char* envp[])
{
    return 0;
}

char*envp[] 就是环境变量。也是一个字符指针数组，前面的argv是指向的命令行参数字符串，而这里envp指向的是一个一个环境变量字符串，最后也是以NULL结尾。结构图如下：

我们以如下代码来测试第三个参数：

int main(int argc, char* argv[], char* envp[])
{
	for (int i = 0; env[i]; i++)
	{
		printf("envp[%d]: %s\n", i, envp[i]);
	}
	return 0;
}

**总结：**一个进程是会被传入环境变量参数的。

**补充：**一个函数在声明和定义的时候都没有参数，那么我实际传参的时候可以传参。

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十、通过代码获得环境变量

上面在学习main函数的三个参数的时候，我们得知通过main函数的第三个参数可以获得环境变量：

我们也可以通过第三方变量environ获取：

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十一、通过系统调用获取环境变量

除了通过main函数的第三个参数和第三方变量environ来获取环境变量外，我们还可以通过系统调用getenv函数来获取环境变量。

getenv可以通过目标环境变量名进行查找，返回一个对应的字符指针，从而直接获得环境变量的内容：

问：我为什么要获得环境变量？

假设我们当前的用户USER为wei，但是我只允许自己使用，不允许其它人访问，就可以用获得环境变量来解决：

此时用wei用户是可以正常访问的，但是zxy用户就不能了：

综上，环境变量一定在某些地方有特殊用途，上面粗略的展示了其中一个方面。

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十二、环境变量通常是具有全局属性的

先来回顾下bash进程：

我们先前说过，子进程pid每次运行的结果是在不断变化的，因为其每次运行，进程都在重启，但是父进程是不变的，因为父进程就是bash，是系统创建的命令行解释器，

如果我现在把bash杀掉，出现的结果是我输入任何命令都没有反应了，命令行直接挂掉。所以我们能够正常使用命令行，是因为这些命令本身就是被bash进程获得的。而这个bash进程是在我们登录系统时，系统自动帮你创建的。命令行中启动的进程，父进程全都是bash。

下面来理解环境变量具有全局属性：

看如下代码：（在原有的pid和ppid基础上添加了获取环境变量）

通过运行结果得知：我们的进程刚开始并不存在环境变量，但是若我们自己导出一个环境变量，此时就获取到了环境变量

总结：

环境变量是会被子进程继承下去的！！类比于从bash进程开始，往后创建一大批的子进程，若在bash进程的位置就创建了export环境变量，那么此环境变量就会从定义处bash位置开始被所有的子进程拿到。所以环境变量具有全局属性！！！

而本地变量之所以在本地有效，是因为本地变量是在bash内部定义的变量，不会被子进程继承下去！！！

补充：

• 这里local_val是一个本地变量，命令行中启动的所有程序都要创建子进程，echo也是一个命令、一个子进程， 你父bash内定义的local_val变量怎么能被子进程读到呢？不是说本地变量不会被子进程读到吗？后面为何能用echo打出hello呢？

Linux下大部分命令是通过子进程的方式执行的！但是，还有一部分命令，不通过子进程的方式执行，而是由bash自己执行（调用己的对应的函数来完成特定的功能），我们把这种命令叫做内建命令。

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