【Linux系统】探索命令行参数与环境变量的本质

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一、命令行参数

学了C语言和C++，来思考一个问题： main函数能不能带参数？

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看起来可以，而且源文件编译后也能正常执行，那么main函数带参数有什么意义呢？

C/C++中，main函数的参数，称为命令行参数 C标准对带参main的规定是：

• 第一个参数：类型为int（表示命令行参数个数），通常设为int argc
• 第二个参数：类型为char* []（字符指针数组），通常设为char* argv[]

argv是一个字符串数组，它有argc个元素。 argv[0]元素是这个程序名，argv[argc]是NULL。数组的元素，是在命令行执行程序时读取的子串！ 命令行参数，可以用来实现一个程序读取不同选项而实现不同的子功能！

证明一下：

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

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举个栗子，执行ls命令时，使用ls -a选项，能达到特殊的效果。此时在命令执行内部，argc是2（因为命令行有两个子串ls、-a），argc[0]是"ls"，argc[1]是"-a"。程序内部就可以用strcmp等方法判断argc[1]内容，进而能执行不同子程序！

有了这个方法，我们也能在自己的程序中实现带选项的功能了，举例：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main(int argc, char* argv[])
{
    if(argc < 2)
    {
        //说明此时命令行中没有写选项
        printf("执行没有选项的功能\n");
    }
    else if(argc == 2)
    {
        if(strcmp(argv[1],"-a") == 0)
        {
            printf("执行选项-a功能\n");
        }
        else if(strcmp(argv[1], "-b") == 0)
        {
            printf("执行选项-b功能\n");
        }
        else if(strcmp(argv[1], "-c") == 0)
        {
            printf("执行选项-c功能\n");
        }
        else
        {
            printf("没有此选项\n");
        }
    }
    return 0;
}

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没有问题

二、环境变量

环境变量，一般是指在操作系统中用于指定操作系统运行环境的一些参数。比如，我们在写C程序时，链接时自己并没有指定动静态库在哪里，但是就能自动链接成功，就是因为有相关的环境变量帮助编译器查找。 环境变量是系统级的变量，包括变量名和变量内容，往往有全局属性！

命令env，可以查看当前系统中所有的环境变量：

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而命令echo $xxx，可以查看一个具体的环境变量的内容

1. 常见的几个环境变量

1.1 PATH

环境变量PATH：用于指定命令的搜索路径。

思考一下，既然命令本质也是可执行程序，比如ls，它的位置是/usr/bin/ls。为什么执行系统命令时可以不带路径直接输入ls，但是执行一个自己写的程序就必须带路径，如./test

这就是PATH的作用，当你输入一个命令而不指定目录时，系统会遍历 PATH 中配置的目录，查找与命令名匹配的可执行文件，找到后立即执行；若遍历完所有目录都没找到，就会报错！

回头来看，我们也可以指定系统命令的目录让系统查找：

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通过echo $PATH命令，查看PATH中的内容：

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原来，PATH中有很多目录，其中包括/usr/bin，这就是为什么直接执行ls，系统能通过遍历PATH中的目录，找到usr/bin，找到usr/bin/ls！

所以，只要我们将自己写的程序所在路径写入到PATH中，就可以不用指定程序目录而能直接执行了。修改PATH的方法是：

• PATH=路径（不能带空格）：修改PATH的内容，会覆盖以前的内容（不必担心，重新登录系统会恢复）
• PATH=$PATH:路径（不能带空格）：向PATH中新增一个路径，不会覆盖以前的内容

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1.2 HOME

环境变量HOME：用于指定当前用户的工作目录，即用户登录系统时所处的默认目录

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1.3 SHELL

环境变量SHELL：是当前系统的shell，通常是/bin/bash

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1.4 PWD与OLDPWD

环境变量PWD记录着当前所处目录，OLDPWD则记录最近一次所处的目录： 它们对应着命令pwd和cd -的原理

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2. 环境变量相关命令代码

和环境变量相关的命令：

• echo $xxx：显示某个具体环境变量的内容
• env：显示所有环境变量
• export xxx：设置一个新的环境变量
• unset xxx：清除一个环境变量
• set：显示所有本地定义的shell变量和环境变量

其中，export、unset是内存级的，他们修改环境变量后重启系统就会恢复。实际上，在每次启动系统时，系统会在~/.bash_profile等文件中重新配置环境变量，只要这些文件中的内容不变，环境变量在每次启动程序配置后都是一样的。 换句话说，假如我修改了~/.bash_profile内容，在每次启动系统时应该也会受影响：

比如，我在这个文件中新加一条命令：

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果然，启动系统时这一句也被执行了：

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环境变量，其实都被组织到了一张环境变量表中，这是一个字符指针数组，每个元素指向一个环境变量名=内容的字符串。而我们在程序中也能获取到这张表，进而能获取到环境变量，有几个方法：

• main函数可以有第三个参数char* env[]，就是环境变量表：

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打印结果：

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• C库中有一个第三方变量environ，在头文件<unistd.h>中，他也记录了环境变量表，使用时在部分编译器中还需声明extern char** environ; ：

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执行结果也是一样的：

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• 通过系统调用getenv能获取某个具体环境变量内容，他在头文件<stdlib.h>中，给他传参具体的一个环境变量名，他返回这个环境变量的内容字符串：

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结果没问题：

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3. 环境变量具有全局属性

环境变量，通常具有全局属性！可以被子进程继承下去。 命令行参数、环境变量，也是数据，默认是在bash内部，内存中的。bash启动的子进程，也能看到父进程bash的代码和数据。而bash进程的环境变量，是从Linux系统的配置文件中获取的，如~/.bashrc文件。

刚才提到，export可以设置一个环境变量，如export XXX="abc"。如果只写XXX="abc"，这种称之为本地变量，这种变量无法被子进程继承，不具有全局属性，只能在bash内访问。

本篇完，感谢阅读