【linux】环境变量

01.命令行参数

这段C语言程序展示了如何通过 main 函数接收和打印命令行参数

使用一个for循环遍历从0到argc-1的所有索引，argc 表示命令行传入的参数数量。

在循环体内部，printf 函数用于打印每个参数的索引和内容。argv[i] 是一个指向字符的指针，指向第i个参数的字符串

为什么要有命令行参数:

本质:命令行参数本质是交给我们程序的不同的选型，用来定制不同的程序功能。命令中会携带很多的选项。

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<sys/types.h>
  3 #include<unistd.h>
  4 #include<string.h>
  5 
  6 int main(int argc,char *argv[])
  7 {
  8     if(argc!=2)
  9     {
 10         printf("Usage:%s -[a,b,c,d]\n",argv[0]);
 11         return 1;
 12     }
 13     if(strcmp(argv[1],"-a")==0)
 14     {
 15         printf("this is function1\n");
 16     }                                                                                                          
 17     else if(strcmp(argv[1],"-b")==0)
 18     {
 19         printf("this is function2\n");
 20     }                                                                                                                           
 21     else if(strcmp(argv[1],"-c")==0)
 22     {
 23         printf("this is function3\n");
 24     }
 25     else if(strcmp(argv[1],"-d")==0)
 26     {
 27         printf("this is function4\n");
 28     }
 29
 30     return 0;
 31 }

再看一组代码

父进程的数据，默认能被子进程看到并访问

命令行中启动的程序都会变成进程，其实都是bash的子进程

02.环境变量

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 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，还有在系统当中通常具有全局特性

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(即用户登陆到Linux系统中时,默认的目录)
• SHELL : 当前Shell,它的值通常是/bin/bash

查看环境变量方法：

• echo $NAME //NAME:你的环境变量名称

系统中很多的配置，在我们登录Linux系统的时候，已经被加载到bash进程中(内存)。默认我们查到的环境变量是内存级的

bash在执行命令的时候，需要先找到命令，因为未来要加载

当在 Bash 或任何其他 shell 中执行一个命令时，shell首先需要找到该命令对应的可执行文件。这个查找过程依赖于一系列环境设置和内置规则，主要涉及以下几个步骤：

1. 内置命令 首先，Bash 会检查要执行的命令是否是一个内置命令。内置命令是 Bash 自带的，不需要额外的可执行文件，例如 cd, echo, history 等。如果是内置命令，Bash 会直接执行，不会在文件系统中寻找。
2. 哈希表（命令缓存） 如果不是内置命令，Bash 接下来会查看其哈希表（如果已经启用的话）。哈希表存储了先前找到的命令路径，以减少寻找同一命令的时间。通过这个缓存机制，如果命令已被之前执行过一次，Bash可以快速定位到命令的位置。
3. 环境变量PATH 如果命令不在哈希表中，Bash 会利用 PATH 环境变量指定的目录列表来查找命令。PATH 变量包含了一系列目录，这些目录用冒号（:）分隔，Bash 会按照这些目录的顺序去搜索可执行文件。例如，如果你的 PATH 是 /usr/local/bin:/usr/bin:/bin，Bash 会首先检查/usr/local/bin 目录，如果没有找到，再依次检查 /usr/bin 和 /bin。
4. 找到命令执行 一旦在 PATH 中的某个目录找到了匹配的可执行文件，Bash 会加载并执行它。如果在所有列出的目录中都没有找到可执行文件，Bash 会返回一个错误，通常是“command not found”。
5. 权限检查 找到可执行文件后，Bash 还会检查当前用户是否有权限执行该文件。如果没有执行权限，将返回权限错误。

ls可以直接使用，我们的命令必须带上./，是因为没有进行配置环境，ls实在/usr/bin目录下的

sudo cp testStatus /usr/bin/

我们可以将此命令拷贝到/usr/bin目录下

但是不建议这样做

我们可以将我们当前目录，添加到环境变量里面

这样直接赋值会使其他指令无法正常使用，我们这样改变了它所有路径

重新登录一次路径又恢复，所以我们说默认我们查到的环境变量是内存级的

正确方法：

PATH=$PATH:/home/dyx/test_static

那么最开始的环境变量呢？它不是在内存中，而是在系统对应的配置文件中

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(即用户登陆到Linux系统中时,默认的目录)
• SHELL : 当前Shell,它的值通常是/bin/bash

[dyx@VM-8-13-centos test_static]$ echo $SHELL
/bin/bash
[dyx@VM-8-13-centos test_static]$ echo $HISTSIZE
3000

1. $SHELL

• 变量 $SHELL 表示当前用户默认的登录 shell。
• 输出 /bin/bash 表明默认 shell 是 Bash。这是 Linux 中最常见的 shell，提供了强大的功能和灵活的脚本选项。

1. $HISTSIZE

• 变量 $HISTSIZE 定义了 Bash 历史记录中可以保持的命令数量的上限。
• 输出 3000 表明 Bash 历史记录可以保存最多 3000 条命令。这个设置帮助用户回溯和查看他们之前执行过的命令。

和环境变量相关的命令

1. echo: 显示某个环境变量值
2. export: 设置一个新的环境变量

在这里插入图片描述

如果不用export我们创建的叫做本地变量，env显示不出来但是echo可以查到

1. env: 显示所有环境变量

1. unset: 清除环境变量
2. set: 显示本地定义的shell变量和环境变量

环境变量与程序结合（理解）

environ 是一个环境变量的列表，实际上它是一个全局的、包含所有环境变量的字符串数组。每个字符串都是一个键值对，格式为 KEY=value。这个数组由操作系统在程序启动时创建，用于存储有关程序运行环境的信息

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<sys/types.h>
  3 #include<unistd.h>
  4 #include<string.h>
  5 
  6 
  7 int main()
  8 {
  9     extern char ** environ;                                                                                                     
 10     int i=0;
 11     for(;environ[i];i++)
 12     {
 13         printf("env[%d]->%s\n",i,environ[i]);
 14     }
 15     return 0;
 16 }

libc中定义的全局变量environ指向环境变量表,environ没有包含在任何头文件中,所以在使用时 要用extern声明

for(;environ[i];i++)：循环遍历 environ 数组，直到遇到 NULL 结束符。每次循环索引 i 自增1，以便访问环境变量数组中的下一个元素

每个程序都会收到一张环境表，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

环境变量默认也是可以被子进程拿到的！

环境变量们默认在bash内部

[dyx@VM-8-13-centos test_static]$ echo $PATH
/usr/local/bin:/usr/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/home/dyx/.local/bin:/home/dyx/bin:/home/dyx/test_static

所以我们再执行这个命令，bash就在env表里面寻找名为PATH的环境变量并打印

我们也可以使用main的第三个参数来获取环境变量，对应env表

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

子进程再创建子进程，bash的环境变量都能被子进程拿到，所以说环境变量具有系统级的全局属性

还可以通过下面方式获取环境变量

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

三种方法：

在 Bash 或其他 shell 中，有两类主要的命令：内建命令（built-in commands）和外部命令（external commands）。理解 export 和 echo 作为内建命令的含义，涉及到它们的作用、执行方式以及为什么它们被设计为内建命令。

内建命令的定义

内建命令是直接由 shell 自身提供并执行的命令，不依赖于外部程序文件。这些命令是 shell 程序的一部分，因此执行时不需要创建新的进程。由于这个原因，内建命令通常执行得更快，并且能直接访问 shell 的内部数据结构。

为什么 export 和 echo 是内建命令

1. export
   • export 命令用于将 shell 变量标记为环境变量，使得子进程能够继承这些变量。如果 export 是外部命令，那么它在独立进程中运行，无法修改创建它的 shell 的环境，这会使它无法完成其设计的功能。
   • 举例来说，当你在 Bash 中执行 export PATH=/usr/local/bin:$PATH，这个命令直接修改了当前 shell 的环境变量。如果 export 是外部程序，它会修改自己的副本环境，并在程序结束时消失，对父 shell 没有任何影响。
2. echo echo 命令用于输出其参数到标准输出。虽然可以实现为外部命令，但作为内建命令，echo 可以更快地执行，并可以直接处理 shell 特有的功能，如展开 shell 变量、转义字符等。例如，执行 echo HOME 时，echo 内建命令可以直接访问并展开 HOME 环境变量，显示当前用户的主目录路径。

你可以使用 type 命令在 Bash 中检查一个命令是否是内建的。例如：

type export
type echo

这些命令会告诉你 export 和 echo 是内建命令。输出可能会类似于：

export is a shell builtin
echo is a shell builtin

本地变量只在本bash内部有效,无法被子进程继承下去，导成环境变量,此时才能够被获取

本地变量与环境变量的区别及其行为：

本地变量

• 定义和作用域：本地变量在 Bash 中定义时只在当前 shell 会话中有效。它们不能被任何启动的子 shell 或调用的子进程继承。这意味着当你在一个 Bash 会话中设置一个本地变量，它对任何从这个 shell 派生的新进程都是不可见的，除非显式地传递给它们。
• 用途：本地变量通常用于临时存储数据，比如循环计数器或局部计算值，这些值不需要超出其定义的脚本或命令序列。

环境变量

• 定义和作用域：环境变量通过使用 export 命令在 Bash 中设置，这使得它们不仅在当前 shell 中有效，还可以被任何子进程继承。如果你在一个 Bash 会话中创建一个环境变量，然后启动一个子进程（如另一个 Bash 实例或任何其他程序），这个子进程将能够访问那个环境变量。
• 用途：环境变量用于配置提供给进程的操作环境，如设置系统路径、用户信息、偏好设置等，这些信息需要在多个进程之间共享。

示例

假设你在 Bash 中设置了一个本地变量和一个环境变量：

# 设置本地变量
localvar="I am a local variable"

# 设置环境变量
export envvar="I am an environment variable"

如果你从这个 Bash 会话中启动另一个 Bash 会话并尝试访问这两个变量：

echo $localvar  # 这将不会输出任何东西，因为 localvar 是本地变量
echo $envvar    # 这将输出 'I am an environment variable'

只有 envvar 被输出，因为它是一个环境变量，被导出到新的子进程中。