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环境变量

news 2025/9/11 10:33:17

基本概念

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

命令行参数

命令行参数本质是用户传递给程序的初始输入数据，通过终端输入，由 Shell（如 bash）解析后传递给程序的 main 函数。
例如在终端执行指令：./code a b c d，其中：

./code 是待执行的程序名；

a、b、c、d 就是传递给 code 程序的命令行参数；

程序启动后，这些参数会被存储在专门的数组中，供代码逻辑调用。

从存储的角度理解环境变量

从 bash 的角度来看，环境变量的存储始于用户登录时 —— 我会加载系统全局配置文件（如 /etc/profile）与用户个人配置文件（如～/.bashrc、~/.bash_profile），将文件中通过 export 定义的 “名称 = 值” 格式变量解析后，存入我内部维护的 “环境变量表” 中，这个表本质是一个以 NULL 结尾的字符串指针数组（对应全局变量 environ），数组每个元素指向独立的环境变量字符串（如 "PATH=/usr/bin:/bin"），且整体存储在我所属进程虚拟地址空间的高地址区（栈区上方，与命令行参数 argv 紧邻）；同时，我还会维护另一块独立的 “本地变量表”，存放未用 export 声明的变量（如直接定义的 i=10），这两块表互不干扰，本地变量仅在我内部生效，不会被存储到环境变量表中。当我启动子进程（如执行./code）时，会将自身环境变量表及关联的变量字符串完整复制一份，存入子进程的对应内存区域，实现环境变量的继承，而子进程后续对环境变量的修改仅作用于其自身的副本，不会影响我原有的环境变量表；直至我终止（用户退出登录），我维护的环境变量表及相关内存才会被释放。

环境变量是从系统的相关文件中来的。

常⻅环境变量

PATH : 指定命令的搜索路径

HOME : 指定⽤⼾的主⼯作⽬录(即⽤⼾登陆到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

查看单个环境变量：用 echo $变量名，$ 是 “引用环境变量” 的标识，缺一不可。

# 查看当前用户主目录
echo $HOME  
# 输出：/home/whb# 查看命令搜索路径
echo $PATH  
# 输出：/usr/local/bin:/usr/bin:/bin

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. unset: 清除环境变量

5. set: 显⽰本地定义的shell变量和环境变量

环境变量的组织⽅式

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

通过代码如何获取环境变量

C 语言的 main 函数其实支持三个参数：argc（命令行参数个数）、argv（命令行参数数组）、envp（环境变量数组）。envp 是一个字符串指针数组，每个元素指向一个 “名称 = 内容” 的环境变量，以 NULL 结尾。

main 函数的第三个参数

#include <stdio.h>// argc：命令行参数个数，argv：命令行参数，envp：环境变量数组
int main(int argc, char *argv[], char *envp[]) {// 遍历 envp，打印所有环境变量for (int i = 0; envp[i] != NULL; i++) {printf("env[%d]: %s\n", i, envp[i]);}return 0;
}

全局变量 environ

系统提供了一个全局变量 extern char **environ，它直接指向环境变量数组，无需通过 main 参数传递，使用更灵活。

#include <stdio.h>// 声明全局环境变量数组 environ
extern char **environ;int main() {// 遍历 environ，打印所有环境变量for (int i = 0; environ[i] != NULL; i++) {printf("env[%d]: %s\n", i, environ[i]);}return 0;
}

环境变量通常是具有全局属性的

很多人会疑惑：为什么 export 后的环境变量能被子进程继承？这要从 “进程的环境变量来源” 和 “父子进程关系” 说起：

环境变量的初始来源：
当用户登录 Linux 时，系统会加载一系列配置文件（如 /etc/profile、~/.bashrc、~/.bash_profile），这些文件中定义的环境变量（如 PATH、HOME）会被初始化到当前 Bash 进程的 “环境变量表” 中。
父子进程的环境继承：
Bash 是父进程，当我们通过 Bash 启动一个程序（如 ./test）时，程序会成为 Bash 的子进程。此时，Bash 会将自己的环境变量表复制一份传给子进程，因此子进程能读取到父进程的环境变量。
反之，子进程修改环境变量不会影响父进程 —— 因为子进程操作的是 “复制后的副本”，而非父进程的原表。
本地变量 vs 环境变量：
未用 export 的本地变量，仅存在于当前 Bash 的 “本地变量表” 中，不会被复制到子进程，因此子进程无法读取。这就是为什么直接 i=10 后，启动的程序看不到 i 的原因。