【Linux操作系统】环境变量和命令行参数

一.环境变量

1.什么是环境变量？

环境变量是有特殊用途的系统变量。

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。

2.windows下配置PATH环境变量的原理

这里推荐一个B站迷糊老师的一个视频哦：迷糊老师：windows环境变量

学习Java的朋友都经历过配置环境变量：

大家在安装JDK的时候，验证是否安装成功，都会在命令行里输入java和javac命令来验证，那你明白这背后的原理吗？

我们知道java和javac其实都是可执行程序.exe:

javac.exe作用: 编译代码

java.exe作用：执行代码

它们在硬盘上都有自己的路径，如下图：

配置PATH环境变量的原理

那么如果我们在编写好Hello.java代码文件，准备使用javac.exe去编译代码的时候，去使用javac.exe的前提是找到javac.exe,但是如果没有把javac.exe的路径添加到PATH环境变量，也就是没有配置好环境变量的话，系统就找不到javac.exe在哪里，自然也就无法编译Hello.java代码文件。

相反的，如果我配置好了环境变量，你想编译代码的时候，系统就能按照PATH环境变量所提供的路径去找Javac.exe工具，找到后就可以使用起来，编译我们写好的代码！

windows下环境变量和我们今天讲的Linux下环境变量的原理和作用都是类似的，只不过是使用和细节上有差异！
例如：一个环境变量存储的字符串可能由多条路径组成，在windows下和Linux下它们的路径分隔符就有所差异
windows下：

Linux:

3.一览常见的环境变量

当前登入用户:
USER=li
当前登入用户的家目录:
HOME=/home/li
当前工作目录:
PWD=/home/li
系统默认搜索路径:
PATH=/usr/local/bin:/usr/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/home/li/.local/bin:/home/li/bin

4.指令方式如何查看环境变量

方法一：显示某一特定环境变量

echo $环境变量名

例如echo $PATH

方式二: **env **

显示所有的环境变量

5.PATH-存放系统默认搜索路径的环境变量

,指令也是程序,那为什么我们执行我们自己写的可执行程序要带./filename路径,而执行系统安装的可执行程序却不要带上任何路径!

其实要执行指令,前提都是要找到该指令的路径,只不过系统安装的可执行程序所在的位置已经被添加到了PATH的环境变量中,而PATH环境变量存放了系统的搜索路径,简而言之就是系统的可执行程序系统能自动搜索到,所以执行时可以不带路径;

但是我们自己写的可执行程序不在系统的搜索路径下,也就是系统自动查找你的可执行程序查找不到,所以你在执行代码的时候得自己带上./相对路径,这用绝对路径来执行也是可以的!

6.两种方法使运行我们写的可执行程序不带路径

要想使得我们

方法一:间接法—我叫别人骑车带我过去

前面我们说到,系统指令所在的目录被添加到了PATH环境变量中, 在执行可执行程序的时候,系统就能通过依次查找PATH中的记录路径来查找到系统指令,所以我只要把我写的可执行程序加入到系统安装的系统指令的目录,这样系统默认的搜索路径中就可找到我写的可执行程序了!

ps:

1. 系统安装的系统指令目录是:/usr/bin/
2. 提权su- 切换到root或者sudo 提权执行,拷贝(安装)操作

[li@VM-8-5-centos test]$ ./hello
hello world
[li@VM-8-5-centos test]$ hello
-bash: hello: command not found
[li@VM-8-5-centos test]$ sudo cp hello /usr/bin
[li@VM-8-5-centos test]$ hello
hello world

但是这种方法我们极不推荐,因为我们写的可执行程序没有经过测试,就放到系统安装指令的路径,可能会造成指令的污染!

方法二:直接法–我自己骑车过去

话接上文,我们还可以直接把我们自己写的可执行程序所在路径添加到系统默认搜索路径PATH中.

//删除文件用rm -rf,删除一个环境变量/本地变量用unset
[li@VM-8-5-centos test]$ sudo rm -rf /usr/bin/hello
[li@VM-8-5-centos test]$ ./hello
hello world
[li@VM-8-5-centos test]$ hello
-bash: /usr/bin/hello: No such file or directory
[li@VM-8-5-centos test]$ pwd
/home/li/1-16/test
//export导入环境变量
//PATH环境变量名,$PATH环境变量的内容
//export PATH=/home/li/1-16/test会覆盖掉原来的$PATH,所以用冒号分隔不同路径,意为相加
[li@VM-8-5-centos test]$ export PATH=$PATH:/home/li/1-16/test
[li@VM-8-5-centos test]$ hello
hello world
[li@VM-8-5-centos test]$ 

二.环境变量和本地变量

env命令只能够显示所有的环境变量,但是set命令能显示所有的环境变量+所有的本地变量

[li@VM-8-5-centos ~]$ myval=100
[li@VM-8-5-centos ~]$ env | grep myval
[li@VM-8-5-centos ~]$ set | grep myval
myval=100
[li@VM-8-5-centos ~]$ export youval=200
[li@VM-8-5-centos ~]$ env | grep youval
youval=200
[li@VM-8-5-centos ~]$ set | grep youval
youval=200

环境变量类似全局变量,具有全局属性,本地变量类似局部变量,类似局部变量.

全局还是局部属性体现在当创建子进程的时候是否继承父进程能够被继承!

但是注意:环境变量具有全局属性也只是针对本次登入,要永久有效需要修改.bashrc文件!(这涉及到刚登入bash的时候为什么就有环境变量的原因,只需了解,不用深究)

ps:

• .bashrc在每一个用户的家目录中都能通过ls -al找到

[li@VM-8-5-centos ~]$ cd ~
[li@VM-8-5-centos ~]$ pwd
/home/li
[li@VM-8-5-centos ~]$ ls -al | grep .bashrc
-rw-r--r--   1 li   li     350 Dec 28 20:51 .bashrc

• .bashrc文件内容是脚本语言编写,如果/etc/bashrc存在,就导入/etc/bashrc的内容，每一次登入bash，因为每一个用户的家目录都有这么一个.bashrc文件，所以对应用户的家目录中的.bashrc文件的内容就会被导入到env环境变量中（此条均为自己猜测，个人理解）。

• 环境变量是既然是内存级别的东西，那么下次登入就类似内存掉电失去，需要修改,bashrc相关文件才能永久性更改环境变量。

残留问题：我们知道echo是bash的子进程，本地变量不会被父进程在创建子进程的时候被继承，那为什么可以通过echo $本地变量名的方式打印到命令行终端？-----内建命令！
解答：
Linux下大部分命令都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，这种命令叫做内建命令!

三.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
3. env: 显示所有环境变量
4. set: 显示本地定义的shell变量（本地变量）和环境变量
5. unset: 清除环境a变量

1.echo:显示某一特定环境变量

[li@VM-8-5-centos ~]$ echo $PWD
/home/li

2.export: 设置新的环境变量

[li@VM-8-5-centos ~]$ export youval=200

3.env: 显示所有环境变量

4.set:查看本地定义的本地变量

5.unset:清除环境变量

</删除文件用rm -rf, 删除一个环境变量/本地变量用unset

unset 环境变量名

验证unset删除一个本地变量

[li@VM-8-5-centos test]$ myval=400
[li@VM-8-5-centos test]$ echo $myval
400
[li@VM-8-5-centos test]$ unset myval
[li@VM-8-5-centos test]$ set | grep myval

验证unset删除一个本地变量

[li@VM-8-5-centos test]$ export youval=800
[li@VM-8-5-centos test]$ echo $youval
800
[li@VM-8-5-centos test]$ unset youval
[li@VM-8-5-centos test]$ echo $youval

[li@VM-8-5-centos test]$ env | grep youval
[li@VM-8-5-centos test]$ set | grep youval

四.命令行参数

1.cmd下的命令行参数

在windows下相信你肯定写过所谓的关机小程序,那你肯定用到过这个:

或许你会说这不就是一个选项嘛,啊,他确实是选项,可是这选项的背后原理依赖的就是命令行参数!

2.main函数的三个参数

熟悉C语言的童鞋们都知道main函数也是有三个参数，函数main()可以有或没有参数列表，通常最多支持3个参数：

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

main()函数一般用int或者void形的。用int型定义main更好些，因为在结束的时候可以返回给操作系统一个值以表示执行情况。

这里先讲一讲前两个参数的情况:

• argc全称:Argument count 参数个数
• argv全称:Argument vector 参数向量

  1 #include<stdio.h>
  2 int main(int argc,char* argv[])
  3 {
  4   for(int i=0;i<argc;i++)
  5   {
  6     printf("argv[%d]->%s\n",i,argv[i]);
  7   }
  8   return 0;                                                                                                             
  9 }

当我们在bash输入命令的时候,输入的命令就以空格为间隔,把命令划分为一个个小的子字符串,然后他们的首字符的地址被存入到argv中,argv是一个指针数组,数组里面存放着argc个元素,每一个元素的类型是char*类型.

3.指令的选项制作原理

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main(int argc,char* argv[])
{
  for(int i=0;i<argc;i++)
  {
    if(argc!=2)
    {
      printf("Usage:\n\t%s [-a/-b/-c/-ab/-ac/-bc/-abc]\n",argv[0]);
      return 1;
    }
    if(strcmp("-a",argv[1])==0)
    {
      printf("功能a\n");
      return 1;
    }

    if(strcmp("-b",argv[1])==0)
    {
      printf("功能b\n");
      return 1;
    }
    if(strcmp("-c",argv[1])==0)
    {
      printf("功能c\n");
      return 1;
    }
    if(strcmp("-ab",argv[1])==0)
    {
      printf("功能ab\n");
      return 1;
    }
    if(strcmp("-ac",argv[1])==0)
    {
      printf("功能ac\n");
      return 1;
    }
    if(strcmp("-bc",argv[1])==0)
    {
      printf("功能bc\n");
      return 1;
    }
    if(strcmp("-abc",argv[1])==0)
    {
      printf("功能abc\n");
      return 1;
    }
  }
  return 0;
}

选项的原理我想通过 看懂上面这段代码你就能够明白了!

五.代码获取环境变量的三种方式

1.char* getenv(const char* str)

a.getenv参数的介绍:

/return搜索返回值

b.getenv获取指定环境变量

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

2.char * env[]

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

3.extern char** environ

• #include <unistd.h>
• extern char **environ;

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
int main()
{
  //使用第三方变量envieron
  
  //extern告诉编译器,我要用库里的environ这个变量了,链接的时候你给我链接进来
  extern char** environ;
  for(int i=0;environ[i];i++)
  {
    printf("environ[%d]->%s\n",i,environ[i]);
  }
  return 0;
}

其实方法2的char * env[] 和方法3中的char** environ本质上是一样的:

char* env[]作为形参,其实是降维成一个二级指针的,可写作char** env,另外参数名也是自定义的,本质是char env 和char* environ就是一个形参一个实参的关系

六.环境变量具体应用

1.身份验证

我们怎么用环境变量来实现某个用户是否有某个文件的各种权限呐?除了我们之前讲的文件权限的内容之外,我们还有一个前提就是系统怎么知道当前登入用户是谁?

其实这环境变量信息在我们登入shell的时候就被导入进来了，只是一个strcmp的过程！简单，安排！

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
  char* who=getenv("USER");
  //strcmp
  if(strcmp(who,"root")==0)
  {
    printf("USER:root\n");
    printf("USER:root\n");
    printf("USER:root\n");
    printf("USER:root\n");
    printf("USER:root\n");
  }
  else 
  {
    printf("权限不足\n");
  }
  return 0;
}

2.su 和su -的区别

su和su -都可以从普通用户切换到root,区别在于su切换的前后环境变量的USER都是普通用户

而su -切换的前后环境变量的USER发生从普通用户到root的改变.

su展示:

su -展示:

从两张图我们可以看出,su-是重登了用户,完全改变了身份,可能和.bashrc的重新加载有关,所以路径也在su-的时候发生改变.