1. 环境变量基本概念#

• 定义：环境变量是操作系统用来指定系统运行环境参数的特殊变量。

• 作用：

  • 为系统或用户程序提供配置信息。

  • 控制程序行为，如搜索路径、默认编辑器、语言设置等。

• 特性：

  • 全局性：通常在整个系统或用户会话中有效。

  • 持久性：可以保存在配置文件中，在系统重启后依然存在。

• 示例：在编译C/C++代码时，系统通过环境变量（如PATH、LD_LIBRARY_PATH）找到链接库的位置。

2. 命令行参数#

• main函数的参数：

1
int main(int argc, char *argv[], char *env[])

• • argc：命令行参数个数。

    • argv：指向参数字符串指针数组。

    • env：指向环境变量字符串指针数组（可选）。

• 作用：命令行参数允许程序根据不同的输入参数执行不同的功能，实现程序选项功能。

• 示例：

1
./code a b c d

对应 argv 数组：

1
argv[0] = "./code"
2
argv[1] = "a"
3
argv[2] = "b"
4
argv[3] = "c"
5
argv[4] = "d"

3. PATH环境变量#

• 作用：指定系统搜索可执行文件的默认路径列表。

• 查看方法：

1
echo $PATH

• 路径分隔符：在Linux/Unix中使用冒号(:)，在Windows中使用分号(;)。

• 工作机制：当输入一个命令时，系统会按照PATH中的路径顺序查找对应的可执行文件。

4 环境变量的存储与来源#

• 存储位置：每个进程（包括bash）都维护一张环境变量表。

• 环境变量来源：

  1. 系统级配置文件：

     • /etc/profile：系统全局配置文件。

     • /etc/bashrc：系统级bash配置。

  2. 用户级配置文件：

     • ~/.bash_profile：用户登录时执行。

     • ~/.bashrc：每次启动bash时执行。

• 多用户环境：每个登录用户都有自己独立的bash进程，拥有独立的环境变量表。

5 常用环境变量#

6. 环境变量的操作#

1
env                  # 显示所有环境变量
2
echo $PATH           # 显示特定环境变量
3
printenv PATH        # 显示特定环境变量

1
# 临时设置（仅在当前shell有效）
2
export MY_VAR="hello"          # 设置为环境变量
3
MY_LOCAL_VAR="world"          # 设置为本地变量（仅当前shell）
4

5
# 永久设置（添加到配置文件）
6
# 在~/.bashrc或~/.bash_profile中添加：
7
# export MY_VAR="permanent_value"

1
unset MY_VAR        # 删除环境变量

7. 在程序中获取环境变量#

1
#include <stdio.h>
2

3
int main(int argc, char *argv[], char *env[])
4
{
5
    for(int i = 0; env[i] != NULL; i++)
6
    {
7
        printf("env[%d]: %s\n", i, env[i]);
8
    }
9
    return 0;
10
}

1
#include <stdio.h>
2
#include <unistd.h>
3

4
extern char **environ;  // 声明外部全局变量
5

6
int main()
7
{
8
    for(char **env = environ; *env != NULL; env++)
9
    {
10
        printf("%s\n", *env);
11
    }
12
    return 0;
13
}

1
#include <stdio.h>
2
#include <stdlib.h>
3

4
int main()
5
{
6
    char *path = getenv("PATH");
7
    if(path != NULL)
8
    {
9
        printf("PATH: %s\n", path);
10
    }
11

12
    // 安全示例：限制特定用户执行程序
13
    char *user = getenv("USER");
14
    if(user != NULL && strcmp(user, "admin") == 0)
15
    {
16
        printf("Welcome admin!\n");
17
        // 执行管理员操作
18
    }
19
    else
20
    {
21
        printf("Access denied!\n");
22
        return 1;
23
    }
24
    return 0;
25
}

8 环境变量的继承特性#

• 继承机制：父进程的环境变量会自动传递给子进程。

• bash启动子进程的过程

1
// 简化表示bash启动子进程的逻辑
2
int start_child_process()
3
{
4
    int ret = 0;
5
    int arg_count = 0;
6

7
    // 准备参数和环境变量
8
    char *argv[] = {"./program", "arg1", "arg2", NULL};
9
    char *envp[] = {"PATH=/usr/bin", "HOME=/home/user", NULL};
10

11
    // 根据参数数量调用main函数
12
    if(arg_count == 0)
13
        ret = main();
14
    else if(arg_count == 2)
15
        ret = main(argc, argv);
16
    else
17
        ret = main(argc, argv, envp);
18

19
    return ret;
20
}

9. 环境变量 vs 本地变量#

• bash内部维护两套变量表：环境变量表和本地变量表。

• 内建命令(built-in command)：如export、cd等，由bash直接执行，不创建子进程。