【Linux】环境变量(初步认识环境变量)

1. 环境变量

在main函数的命令行参数中，有argc、argv、env三个参数。

• argc：命令行参数的个数
• argc：存放每个参数的具体数值

通过这两个参数，我们可以根据传进来的参数做出判断，来进行相对应的操作，进而达到指令带选项的效果

那第三个参数env是什么呢？- - 环境变量

我们打印出了env中所有的数据，就是环境变量。

1.1 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，将来会以shell的形式传递给所有进程，每个进程都会认识这些参数。

• 如：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。
• 环境变量通常具有某些特殊用途，而且在系统当中通常具有全局特性。

常见的环境变量有哪些呢？

使用命令env可显示shell自己的环境变量。

2. 认识常见环境变量

2.1 PATH

PATH：指定命令的搜索路径

大家在敲指令的时候有没有过这样的问题：为什么我自己写的可执行程序执行时要 ./ 指定路径，而执行系统命令时就不用带指定路径呢？

系统在执行指令的时候会去/usr/bin路径下去找

但是系统为什么会知道命令在/usr/bin路径下呢？
在shell登录的时候，环境变量PATH告诉shell去哪个路径下去查。

• 使用 echo 命令可以显示某一个环境变量 echo $PATH
  
• PATH中包含多个路径，以冒号作为分隔符

因此，在shell运行某个命令时，它首先会去PATH中以冒号作为分隔的多个路径下去查找命令。当把PATH中所要求的路径全部找完，依旧没有找到的情况下，就会报出command not found；一旦在任意路径下找到命令，就会将命令加载并执行。

所以我们在执行系统命令时不需要指定/usr/bin路径，它会自己去PATH中找。

当我们把自己的可执行文件的路径添加到PATH中时，我们执行时也就不需要再带路径了

所以可以这样：PATH = $PATH(原有路径) : 我的路径，将自己的路径添加到PATH中。

但是一旦退出shell，我们所添加的路径就没有了。

所以，PATH的本质：就是一个内存层次的变量，在shell中被维护起来，一旦shell退出再登录，该PATH就不会是我们修改后了，恢复成原有路径了。

那么PATH中最开始的内容是从哪里来的呢？

shell登陆时，会从系统和用户的配置文件中读取对应的环境变量的配置文件，然后形成自己的环境变量表。

所以我们可以将路径添加到配置文件中（家目录下的bashrc）。

2.2 HOME

HOME：当前用户所对应的家目录（即用户登陆到Linux系统中时，默认的目录）

当我们使用不同的用户登录的时候，系统要创建bash给我们做准备，bash要读取相关的配置文件来初始化PATH、HOME，所以我们登陆时会默认处在家目录下。

bash也是一个进程，所以它有自己的cwd，它就会使用配置好的HOME设置自己的cwd。

命令行执行的命令，都是bash的子进程，那子进程的task_struct从哪里来呢？ - - 拷贝自父进程，所以子进程的cwd也就会继承bash当前的工作路径。

如果bash在不同的工作路径下，当它创建子进程时，路径就会被子进程继承，所以在查看子进程的路径时也会发生变化，子进程所有的操作都是在所继承下来的路径中。

2.3 SHELL

SHELL : 登录时，启动的是哪一个Shell，它的值通常是/bin/bash

2.4 PWD

PW：用于保存当前进程所在的工作路径

除了使用命令函参数获取环境变量以外，还使用系统方式获取环境变量：getenv()

为什么要获得该环境变量呢？- - 进程可获得自己的PWD，可用于新建或打开当前路径下的文件

2.5 USER

USER：当前的用户身份

此时我们就可以在程序中使用getenv(“USER”)来识别用户身份。

环境变量还有很多，后续慢慢介绍。

3. 理解环境变量

1. 环境变量的本质

其实环境变量就是一张表，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

2. 环境变量是系统提供的具有“全局”属性的变量

在命令行中，我们是可以定义变量的，但这些变量不是环境变量，是shell维护的，是本地变量。

那如何查系统中所有的变量呢？- - set命令

如何将一个本地变量变成环境变量呢？ export + a(先定义变量) / export a=100(不用定义，直接导)

一旦一个变量被设置进环境变量表后，它就可以被其它进程访问。

3. 子进程会继承父进程的环境变量表和命令行参数，不会继承本地变量表

在子进程中，可以获得父进程的环境变量，也可以取消一个环境变量。
使用：unset + 环境变量名

既然环境变量可以被子进程继承，那它一定也就能被子进程的子进程继承。也就是说环境变量可以被bash之后所有的进程看到，这不就相当于“全局变量”吗？

上图中，子进程确实可以看到ISRUNNING，所以环境变量具有“全局属性”。

为什么环境变量要具有全局属性呢？

1. 系统的配置信息，尤其是具有“指导性”的配置信息，如果进程可以使用该信息，那不就是配置生效吗？所以环境变量是系统配置生效的一种表现。
2. 由于进程具有独立性，所以如果进程间向传递信息，可以通过环境变量来传递数据（只读的）

除了使用命令行参数env，getenv()，系统中提供了一个第三方变量environ指向环境变量表，environ没有包含在任何头文件中，所以在使用时要用extern声明。