Linux -- 环境变量与命令行参数
一、环境变量
1、概念
2、命令行参数
# main函数其实是有参数的，但是我们一般并不是经常使用。以下是main函数的原型：
int main(int argc,char* argv[],char* env[])
- argc：代表命令行有效参数的个数。
- argv : 指向命令行参数。
- env: 指向环境变量。
# main函数也是要被调用的，因为操作系统还会在main函数之前对我们的程序做修改，所以我们的main函数是有参数的。agrv：指针数组每个指针指向一个字符串，agrc：指针数组的数组大小。
# 我们看下面这段代码，我们输出argv的每个字符串：
#include
// main函数有参数吗？
int main(int argc, char *argv[])
{
for(int i = 0; i < argc; i++)
{
printf("argv[%d]:%s
", i, argv[i]);
}
return 0;
} 
# 我们./code a b c d执行程序后，发现他就会打印出来的就是我们的命令行命令以空格为分隔，填充到agrv中。
# 一共有五个有效参数，第一个有效参数为./code，第二个有效参数为a，第三个参数为b，第四个参数为c，第五个参数为d。这五个有效参数都被argv这个指针数组所指向，并且argv最后一个参数指向NULL。
# 我们再看一段代码：
#include
#include
// main函数有参数吗？
int main(int argc, char *argv[])
{
if(argc != 2)
{
printf("Uasge:%s [-a|-b|-c]
", argv[0]);
return 1;
}
const char *arg = argv[1];
if(strcmp(arg, "-a") == 0)
printf("这是功能1
");
else if(strcmp(arg, "-b") == 0)
printf("这是功能2
");
else if(strcmp(arg, "-c") == 0)
printf("这是功能3
");
else
printf("Uasge:%s [-a|-b|-c]
", argv[0]);
return 0;
} 
# 我们这里根据main函数的参数输出不同的语句，直接./code就提示我们命令行需要加上选项，./code -a/-b/-c就输出不同的信息，所以我们main的参数叫做命令行参数，他是实现程序不同子功能的方法。
# 我们平时的指令也是一个程序，他的main函数可以带命令行参数，就可以支持我们的指令+选项执行不同的功能。由于命令行指令是被bash切分再填充到argv的数组里面的，所以我们的进程启动时默认就有一张argv表叫做命令行参数表。
# main函数的第三个参数，建议看完目录6.5之后，回头再看。
# 同样我们通过以下代码来探究一下第三个参数：
#include
int main(int argc, char *argv[], char *env[])
{
int i = 0;
for(i=0; env[i]; i++)
{
printf("[%d]->%s
", i, env[i]);
}
return 0;
}
3、理解PATH
# 那为什么我们平时写代码main函数没有参数呢？因为我们的程序功能就一个，跑起来就结束了，而我们有时候希望程序可以有不同的子功能，就可以设置命令行参数让程序具有不同的子功能。
# 我们执行平时指令不需要./，可以直接Is，但是我们的自己写的程序需要./，这是为什么呢？我们都知道，指令是一个二进制程序，我们写的也是二进制程序，他们没有本质区别。但是我们都知道要找到一个程序需要先找到他，所以我们的程序需要./，是因为在当前目录下要找到文件，而我们系统的指令不需要，因为有环境变量帮助他寻找。
# 所以是不是把我们程序拷贝到系统的/usr/bin目录下就可以不带./了呢？是的。同时因为系统命令是root的，所以我们需要sudo提权，此时我们就可以直接code执行了。但是我们不建议把自己的二进制文件拷贝到系统目录中，因为我们的程序没有经过严格的检测和发布流程，可能存在bug，此时就可以能污染系统的指令池。
# 我们可以通过env指令查看全部环境变量。
# 我们的系统存在PATH环境变量，PATH环境变量就是用来告诉我们系统到那些目录找文件，可以看到我们的PATH存在很多个目录，互相以 : 为分割，环境变量 = 名字 + 内容。环境变量是变量，所以我们可以echo $环境变量名查看，注意 $ 不可以忽略，否则就是直接输出环境变量名了。
# 我们的系统就会在PATH环境变量里面根据绝对路径+文件名打开的方式，从左到右查找，全部查找之后都没有就报错，说明不存在，找到了就直接加载文件。所以此时我们也可以就修改PATH变量，把我们的路径添加上去之后，就可以直接code执行了。但是此时我们Is这指令就执行不了，此时再去查看PATH，就发现我们的PATH之前的路径都被覆盖了。那该怎么办？不用担心，PATH是一个内存级变量，我们重新登录PATH就直接恢复了。
4、环境变量的组织方式
# 每个程序都会收到⼀张环境变量表，环境变量表是⼀个字符指针数组，每个指针指向⼀个以’ ’结尾的环境变量字符串。
# 接下来我们举个例子，从存储的角度理解一下环境变量：
# 我们的环境变量的值是保存在bash的上下文的数据里的，进程启动时，bash读取所有环境变量信息，同时bash内部也会形成两张表，一张叫做环境变量表，一张叫做命令行参数表，都是一个指针数组。
# 我们执行ls a b命令，命令先被bash拿到，切分、填充形成argv命令行参数表，然后再到保存到环境变量表里面，找到PATH路径，由PATH到系统查找，存在就创建子进程，不存在就报错。环境变量表就是环境变量的字符串指针数组。
# 所以环境变量是存在bash的上下文里面的。环境变量就是key_value的长字符串。env就是在打印环境变量表的内容。
# 可是刚开始的时候，我们的进程没启动时，就没有bash，那环境变量有没有呢？
# 环境变量刚开始是存在系统的相关配置文件里面的，我们的进程启动后，bash就从配置文件里面读取环境变量，然后创建环境变量表，这个相关的环境变量配置文件就是家目录下的.bashrc和.bash_profile文件。
# bash启动时就会根据.bashrc和.bash_profile文件的内容构建环境变量，所以我们把自己路径添加到.bash_profile配置文件里面之后，我们重新登陆xshell，此时我们就可以直接执行code打印环境变量就可以看到我们添加的目录。
5、常见环境变量
# logname：我们使用 su 指令时，user不会改变还是hzy，su- 才会改变，因为 su 只是让我们把权限提升为root，但是su - 相当于root重新登陆。
# oldpwd：记录上一次的路径所以我们cd- 就可以切回到上一次所处目录。
# 总结：环境变量就是操作系统运行环境的一些参数，而我们参数就被我们的bash使用，相当于间接的被用户使用。
6、获取环境变量的指令
6.1 env
# 指令env：显示所有的环境变量。
6.2 echo $环境变量名
# echo $环境变量名：查看环境变量的内容。
6.3 export
# 指令export：设置一个新的环境变量。
6.4 set
# 指令set：显示本地定义的shell变量和环境变量。
6.5 unset
# 指令unset：取消本地变量与环境变量。
# 导入环境变量可以使用export，取消环境变量可以使用unset，本质都是对环境变量表的增加和删除。
6.6 main函数的env[]参数
#include
int main(int argc, char *argv[], char *env[])
{
int i = 0;
for(i=0; env[i]; i++)
{
printf("[%d]->%s
", i, env[i]);
}
return 0;
}
# 环境变量会被子进程继承，也会被子进程后面的子进程继承。
6.7 getenv()
# getenv()系统调用：它能根据名称获取对应的环境变量。
# 今天我们想写一个只有我们能执行的程序，其他人都不可以执行，包括root。所以我们可以直接获取当前USER，与hzy字符串对比，如果不是，我们就不让执行匹配就正常执行。
#include
#include
#include
int main(int argc, char *argv[], char *env[])
{
(void)argc;
(void)argv;
(void)env;
const char *who = getenv("USER");
if(who == NULL) return 1;
if(strcmp(who, "hzy") == 0)
{
printf("这是程序的正常执行逻辑
");
}
else
{
printf("Only hzy!
");
}
return 0;
} 
# 为什么要让子进程继承环境变量呢？
# 因为子进程可以根据环境变量进行个性化操作。比如让进程只有当前用户能执行！
# 我们还可以导入一个flag环境变量，然后flag为1时候可以执行进程，为0就不可以执行，此时我们就可以通过设置flag进而控制子进程是否执行。注意这里我们要void应用一下，否则gcc会报错。同时如果有子进程要修改环境变量那环境变量也会发生写时拷贝 。
6.8 environ
# 第三方变量environ：直接获取环境变量。
# 我们系统里面还存一个environ的二级指针的全局变量，他就是指向环境变量表的指针所以是二级指针，所以我们这里声明一下environ，然后直接通过environ打印环境变量表的内容也可以拿到环境变量。
#include
int main(int argc, char* argv[])
{
extern char **environ; // 先声明外部变量
for(int i = 0; environ[i]; i++)
{
printf("%s
", environ[i]);
}
return 0;
}
# 小实验：做⼀下~/.bash_profile && ~/.bashrc，修改⽂件级环境变量
