【环境变量】常见的环境变量 | 相关指令 | 环境变量&系统&程序的结合理解 | 环境变量表 | 本地变量&环境变量 | 外部命令&内建命令

唐唐思

已于 2024-04-17 18:17:27 修改

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分类专栏： Linxu系统编程文章标签：操作系统 linux 运维服务器

于 2024-04-06 17:07:08 首次发布

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本文详细解释了Linux环境变量如PATH、HOME、PWD等的作用，介绍了环境变量相关指令如echo、export、unset等，并探讨了环境变量的全局性质、如何查看和传递，以及内建命令与本地变量的区别。

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少说废话🆗

每个用户启动都会有一个单独的bash进程，bash单独给这个用户形成命令行参数表和环境变量表。以及配置文件都是每个用户都有一份。互相独立，不影响。
每开启一个终端就会有1个bash进程。
一个用户也可以有多个bash进程。

常见的环境变量

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。
环境变量都是大写❗查看环境变量echo $PATH❗

☞我们再用echo看几个常见的环境变量吧，当然除了以下环境变量还有很多环境变量。

PTAH

前面已经学了PTAH的相关知识点。☞总结以下，解决以下问题

创建hello.c文件

#include <stdio.h>
int main()
{
	printf("hello world!\n");
	return 0;
}

对比./hello执行和之间hello执行
为什么有些指令可以直接执行，不需要带路径，而我们的二进制程序需要带路径才能执行？
将我们的程序所在路径加入环境变量PATH当中, export PATH=$PATH:hello程序所在路径
对比测试
还有什么方法可以不用带路径，直接就可以运行呢？

HOME

$HOME这个代码是一个环境变量，它代表的是当前登录的用户的主文件夹的意思。HOME家目录所在的环境变量。
为什么初次登录的路径不一样❓因为账户不同，所以路径不一样。在登录时，系统配置给不同的用户设置在家目录下的不同账户下（路径就不一样）。
HOME就是用来维护每个用户的家目录路径的。

【测试HOME】

用root和普通用户，分别执行 echo $HOME ，对比差异。
. 执行 cd ~; pwd ,对应 ~ 和 HOME 的关系。

PWD

OS怎么知道此刻当前用户所处的路径。
OS中有一个会变化的环境变量，会随着用户操作路径的变量，动态的把当前路径记录在PWD的环境变量中。
pwd 是“打印工作目录”的缩写。 pwd 命令是 Linux 系统管理员最常用的命令之一。它适用于 Linux 和其他类似 UNIX 的操作系统，是一个内置 shell 命令，可在 Bash shell、korn、ksh 等上使用。 pwd 命令打印当前工作目录名称以及从根 (/) 开始的完整路径。它也是一个环境变量。

SHELL

Linux启动的时候，OS会为用户创建一个命令行shell媒婆（bash/sh、bash、csh、tcsh、ash实习生王婆/李婆....），为用户提供命令行参数解释的服务。
用户怎么知道当前使用的是哪种shell呢
所以，系统启动的时候，从SHELL的环境变量中把该程序运行起来（sh、bash、csh、tcsh、ash中的一个），产生了一个命令行解释器。

HISTSIZE

HISTSIZE = history+size（历史个数）
我们在命令行解释器输入参数时，可以上下翻动查找我们的历史命令（搜索）
证明我们曾经在命令行解释器输入的参数被LinuxOS记录下来了，但是我们输入的历史指令很多，不可能全部记录下来。
HISTSIZE默认记录用户输入最新的历史命令的大小
HISTSIZE值，用于控制history命令输出历史记录数量；HISTFILESIZE值，控制.bash_history文件中存储历史记录数量。
注意❗HISTSIZE不一定是从1开始记录的。

history指令查看历史记录的所有指令
history | head
history | wc -l

环境变量相关的指令

查看特点的环境变量 echo $环境变量❗
查看全部的环境变量 env
echo: 显示某个环境变量值
export: 设置一个新的环境变量
env: 显示所有环境变量
unset: 清除环境变量，取消内存级自定义环境变量
set: 显示本地定义的shell变量和环境变量

系统当中用户所登录时的一些与登录相关/用户/路径程序相关的周边放在OS配置文件中的变量中，设置的全局变量，称为"环境变量"

echo&env

echo $NAME
env

export

export THIS_IS_MY_ENV=hellotsq
//注意=两边没有空格
//自己定义的一个输入自己的环境变量
//同理：这个只是在当前用户的环境变量中修改（内存级）
env | grep hellotsq
//查看

unset

[tangsiqi@localhost 7]$ unset THIS_IS_MY_ENV
[tangsiqi@localhost 7]$ env | grep hellotsq

本地变量

如果只进行 MYENV＝“helloworld” ,不调用export导出，在用我们的程序查看，会有什么结果？为什么？普通变量

本地变量是可以被直接定义出来的
直接在命令行中定义的，不是环境变量，但还是在当前用户的bash内部。
本地变量在bash内部还是存在，只不过没有被当作环境变量看到。没有添加到环境变量表中。
每个用户都有一个bash进程，bash里面就有配置文件，中有环境变量。
不是环境变量env看不到，但是echo可以查看。
查不到 ≠ 不存在
本地变量在bash内部，内建命令也是bash亲自执行，所以echo可以获取本地变量的内容

本地变量导成环境变量

把本地变量导成环境变量：

定义本地变量，本来就是本地变量，用export把本地变量导成环境变量。
直接用export定义一个环境变量。

❓为什么要把本地变量导成环境变量

本地变量只在bash内部有效，无法被子进程继承下去，只有被导成环境变量，此刻才能被子进程获取。

1.
HELLO=123
export HELLO

2.
export HELLO=123

环境变量整体理解

程序现象_代码查看环境变量

在上面，我们学习了用指令的方式获取环境变量。
当然，我们也可以用代码程序的方式获取环境变量。

前提知识：

环境变量默认在bash内部。
环境变量也是默认可以被子进程拿到的，拷贝父进程的。
父进程的数据，默认能被子进程看到并访问（不能修改）
在C语言标准库中，C语言会默认维护一个全局变量errno，用来统计最近一次调C语言函数的一个错误信息❌
系统OS也会存在一个全局变量叫environ，类型是 char **二级指针。
通过environ二级指针可以获取环境变量。
man errno
man environ

程序代码解释：

environ[ i ]=*(environ+i)
因为environ是一个全局的外部变量，所以切记使用前要用extern关键字进行声明，然后在使用。
unistd.h头文件中声明了这个变量，所以也可以将unist.h进行include，还是要声明。
*environ是指向环境变量字符串的首元素地址。

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

整体理解

环境变量表

环境变量默认在bash内部。
环境变量也是默认可以被子进程拿到的，拷贝父进程的。
父进程的数据，默认能被子进程看到并访问（不能修改）。

❓环境变量是怎么组织的

每个用户的bash在被OS启动的时候，bash都会为当前用户维护一张表，是指针数组
char *env[ ] 指针数组，里面的每个元素都是char *类型，指向一个环境变量字符串的起始地址。
"环境变量"字符串，把字符串的首地址放到指针数组中，形成了一张表，环境变量表。
注意❗最后还是要以NULL结尾。
所以，组织环境变量是用环境变量表组织的。
所以，exprot的本质就是把自定义的环境变量导入环境变量表中。

❓bash运作的整个流程

LinuxOS启动bash启动
当前用户下bash进程拿到命令行的参数，形成命令行参数表。
拿到可执行程序的名字，到环境变量中去找路径和程序位置。（字符串匹配）
根据程序所在路径，创建子进程。

综上所述：每个用户的bash启动的时候，都会默认给当前用户的子进程形成两张表。

用户输入命令行：argv[ ]命令行参数表。
LinuxOS的配置文件中：env[ ]环境变量表。
bash通过各种方式把这两张表交给子进程。
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

【环境变量表】

【命令行参数表】

环境变量表的传递

命令行参数表和环境变量表交给子进程有两种方式

传参数
子进程可以拷贝父进程的数据

上面验证过了拷贝，这里验证下【传参】

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

环境变量表的查看

环境变量具有系统级的全局属性，因为环境变量本身会被子进程继承下去。上面学习了部分查看变量变量内容的方法。

通过访问指针数组
env指令/echo指令
getenv函数接口

getenv

man getenv
直接更具环境变量名拿到环境变量的内容、
getenv仅仅只是获取一个环境变量的内容
还有putenv（后面自己实现bash会讲）

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
int main(int argc,char *argv[],char *env[])
{
   char *path = getenv("PATH");
   if(path == NULL)
   return 1;
   printf("path:%s\n",path);
   return 0;
}

如何获取环境变量表（总）

命令行指令

env指令
echo指令

命令行第三个参数

int argc, char *argv[ ], char *env [ ]

通过第三方变量environ获取

extern char **environ
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。

通过系统调用获取或设置环境变量

putenv , 后面讲解
getenv , 本次讲解
常用getenv和putenv函数来访问特定的环境变量。

【命令行第三个参数】

#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;
}

【通过第三方变量environ获取】

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

【通过系统调用获取或设置环境变量】

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

环境变量通常是具有全局属性

环境变量通常具有全局属性，可以被子进程继承下去。

直接运行下面代码查看，发现没有结果，说明该环境变量根本不存在。
导出环境变量 export MYENV="hello world"
再次运行程序，发现结果有了！
说明：环境变量是可以被子进程继承下去的！想想为什么？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
	char* env = getenv("MYENV");
	if (env) {
		printf("%s\n", env);
	}
	return 0;
}

内建命令

bash进程创建子进程

根据内部的环境变量，找到指令的可执行程序的路径，找到可执行程序，从而创建子进程才能运行指令。（外部命令）
也可以不到环境变量中去搜索，直接在bash内部，由bash亲自执行。（内建命令）
内建命令不需要子进程来执行，它已经和shell编译为一体。作为shell工具的组成部分存在。不需要借助外部程序文件来运行。
外部命令：80%的命令都是bash创建子进程执行的。
内建命令：由bash亲自执行。（即便环境变量变为NULL也不影响内建命令的正常运行）
本地变量在bash内部，内建命令也是bash亲自执行，所以echo可以获取本地变量的内容

常见内建命令☞