【Linux系统编程】—— 深入理解Linux中的环境变量与程序地址空间

文章目录

  • 环境变量
  • 常见的环境变量
  • 查看环境变量
  • 环境变量的修改与使用
  • 环境变量的组织⽅式
  • 环境变量的命令
  • 通过代码如何获取环境变量
  • 环境变量的继承

前言:在Linux系统中,环境变量和程序地址空间是系统管理和进程运行的重要组成部分。本文将详细探讨环境变量的作用、如何查看和操作环境变量,并深入了解Linux进程的地址空间及其虚拟内存管理机制。

环境变量

基本概念:
环境变量是操作系统用来指定程序运行环境的参数。它们通常以键值对的形式存储在操作系统中。程序在启动时,系统会将这些环境变量传递给它们。通过环境变量,程序能够获得一些必要的运行信息,如路径、用户名、主目录等。

在开发过程中,我们经常利用环境变量来简化操作。例如,C/C++编译时,如果某些库的路径已被设置为环境变量,编译器就能自动找到它们,而不需要手动指定路径。

常见的环境变量

  • PATH:指定命令的搜索路径。操作系统根据此变量查找可执行文件。
  • HOME:指定用户的主工作目录,即用户登录后默认的目录。
  • SHELL:当前Shell的类型,通常是/bin/bash。

查看环境变量

你可以使用echo命令来查看环境变量的值:

echo $NAME

例如,要查看PATH变量:

echo $PATH

在这里插入图片描述

环境变量的修改与使用

  • 修改PATH:假设你编写了一个C程序并生成了hello可执行文件。通常我们需要带上路径才能执行程序,但你可以通过修改环境变量PATH,使得程序路径自动被查找:
export PATH=$PATH:/path/to/your/program

这样,你就可以直接通过hello命令运行程序,而无需指定完整路径。

  • 设置环境变量:通过export命令设置新的环境变量:
export MYENV="Hello World"

在程序中,你可以使用getenv(“MYENV”)来访问该环境变量。

环境变量的组织⽅式

在这里插入图片描述
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

环境变量的命令

  • echo:显示环境变量的值。
  • export:设置环境变量。
  • env:显示所有环境变量。
  • unset:清除环境变量。
  • set:显示本地定义的Shell变量和环境变量。

通过代码如何获取环境变量

  • 通过C代码,我们可以访问和修改环境变量。例如,利用getenv函数获取环境变量:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main() 
{printf("%s\n", getenv("PATH"));return 0;
}
//这个程序会打印出当前的PATH变量的值。
  • 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;
}

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。

环境变量的继承

环境变量通常具有全局属性,可以被⼦进程继承下去,子进程会继承父进程的环境变量。因此,当父进程设置环境变量后,子进程可以访问和修改这些变量。

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

直接查看,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!

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