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 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
。

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
 

 

 

 

 

 

 
。

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：

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              。

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              。