深入理解环境变量
前言
指令就是可执行程序，当我们运行自己的可执行程序时，需要用./来指定路径，可是为什么运行指令时不用指定路径呢？这就是环境变量的作用。
一.常见环境变量
环境变量是在程序运行期间需要用到的具有特定功能的一组变量，这些变量从配置文件中获取，存放于shell内部。说白了就是内存里的一些变量，里面存放了一堆字符串。
PATH
执行一个指令的前提是找到对应的可执行程序，执行一个指令时不需要带路径，就是因为系统会首先在默认搜索路径下查找，而这个默认搜索路径就在PATH这个环境变量中存着。要想查看一个环境变量，只需在变量名前加上$符号，然后echo(输出到屏幕)
可以看到，PATH里的内容是一个字符串，里面有很多路径，用冒号分隔，而我们的大多数指令就存放在其中的/usr/bin目录下。
所以要想自己的程序不带路径就能运行，有两种方法，第一是将程序拷贝到PATH中的某个路径下，例如/usr/bin；第二种方法是把可执行程序所在的路径添加到环境变量中去。
如图这就是修改环境变量的方法，直接给它赋值。由于我们是想添加内容，所以要$PATH后面加上我们想要添加的路径，然后要注意分隔符冒号。
PWD
PWD这个环境变量里存放的是当前所在路径，当我们使用pwd指令时，实际上就是读取了PWD的值。
HOME
每个用户都有自己的家目录，普通用户的家目录是/home/xxx，root的家目录是/root，家目录存放在存放在HOME这个环境变量中
为什么普通用户登录成功后，默认处于家目录/home/xxx，root登录成功后就处于/root呢？
登录的时候：
1.输入用户名和密码
2.认证
3.形成环境变量（不止一个，如PATH，PWD，HOME等）
根据用户名，初始化HOME=/root 或 /home/xxx
4.cd $HOME
二.查看环境变量
env
注意此时的USER
su
可以发现USER没有变化，并且当前所处的目录也不在root的家目录下 ,但是家目录确实已经变成/root了。
su -
可以发现，su-后USER变成root了，并且也处在家目录下。
总结：su只是把用户身份切换成root，而su -是让系统以root身份重新登录
三.在代码中调用函数获取环境变量
#include
char* getenv(char* name)
#include
#include
#include
int main()
{
char* who = getenv("USER");
if (strcmp(who, "root") == 0)
{
printf("my command\n");
printf("my command\n");
printf("my command\n");
printf("my command\n");
}
else
{
printf("You are not root, you don't have power!!!\n");
}
return 0;
}
功能：拦截普通用户运行这个程序
四.命令行参数中获取环境变量
我们可能很少使用命令行参数，实际上执行运行程序时我们可以传递一些参数，这些参数能被main函数接收。main函数可以不带参，可以带两个参数，也可以带三个参数，第一个参数是int argc，接收参数的个数，第二个参数是char* argv[]，接收参数数组，即字符指针数组。而第三个参数char* env[]接收的就是环境变量。
1.命令行参数表环境变量表
当shell登录时，系统会给shell创建一个环境变量表，也就是一个字符指针数组，每个指针指向一个环境变量。
系统启动程序的时候，可以选择给我们的进程（main函数）提供两张表：
1.命令行参数表：
2.环境变量表
#include
#include
#include
#include
#include
int main(int argc, char* argv[], char* env[])
{
for (int i = 0; env[i]; i++)
{
printf("pid: %d, env[%d]: %s\n", getpid(), i, env[i]);
}
return 0;
}
打印出来的信息和用使用env打印出来的信息是一模一样的。
2.命令行参数环境变量是由谁传递的
我们在命令行中启动的进程，实质上是shell(bash)的子进程，子进程的命令行参数和环境变量是父进程bash给我们传递的。
bash创建子进程，会获取我们输入的命令行参数，对它进行处理，然后传给子进程，这个好理解。但是，父进程的环境变量又从哪里来的呢？
我们将PATH清空，发现ls，env等命令就无法执行了，但是重新登录，发现指令又能执行了。
实际上，我们更改的是bash进程内部的环境变量信息。每一次登录，都会给我们形成新的bash进程，bash进程自动从某个地方读取信息形成自己的环境变量表信息。这个地方就是脚本配置文件，家目录下的.bash_profile文件。
发现其中还嵌套了.bashrc文件
继续套娃，/etc/bashrc
这里面的内容可就多了，有100行的内容，各种各样的环境变量信息。
五.手动添加环境变量
我们也可以手动向环境变量表中导入变量
添加一个变量MYENV，赋值为hello，再用env查看环境变量，发现MYENV并不存在。实际上我们创建的ENV叫做本地变量，并没有导入到环境变量表当中。要想将本地变量变成环境变量，只需export一下：
也可以在在定义变量时就导出到环境变量列表：
但是，当我们重新登录时，刚才自定义环境变量也就没有了。因为不管是本地变量还是环境变量，都是保存在bash进程中，是内存中的数据，bash退出，也就什么都没有了。所以如果我们想要定义一个环境变量，并且让它永久存在，就要更改配置文件。
当我们再登录时，新的bash就会读取脚本文件，形成环境变量。
六.环境变量的全局属性
bash的子进程会通过命令行参数的方式接收bash的环境变量，实际上，普通进程不用命令行参数的方式，也有办法将环境变量传下去。所以说，环境变量具有全局属性，可以父传子，子传孙，一直继承下去。
七.使用全局变量获取环境变量
前面说普通进程fork出来的进程也能继承父进程的环境变量，这是怎么做到的呢？
C语言库为进程提供了一个全局指针变量，char** environ，它指向环境变量表，这个变量定义在头文件
不管是命令行参数还是环境变量，父进程bash都要先拿到，命令行参数和环境变量都是bash的数据。而bash创建进程也是通过fork创建的，而fork创建子进程，父子进程代码共享，数据以写时拷贝的方式各自私有一份，所以environ这个指针变量，每个进程都能访问到的，有了这个指针，也就能找到那张环境变量表了。
#include
#include
int main()
{
extern char** environ;//声明全局变量
for (int i = 0; environ[i]; i++)
{
printf("environ[%d]: %s\n", i, environ[i]);
}
return 0;
}
八.小结：获取环境变量的四种方式
1.env指令
环境变量列表是bash自己通过读取脚本配置文件创建的，所以在命令行，也就是bash内部，自然能够访问到环境变量列表
2.char* env[]接收命令行参数
bash可以以指针方式给子进程传递环境变量列表，main函数用变量env接收命令行参数，所以能够通过这个变量访问到环境变量列表
3.使用environ全局变量
C语言库提供了一个指向环境变量列表的全局指针变量environ，这个变量会被子进程继承下去，所以每个进程都会直接或则间接地继承environ这个全局变量，从而能够找到bash中的环境变量列表，访问环境变量
4.使用getenv函数
此函数用于访问特定的环境变量，参数传入你要获取的环境变量名字。
九. 本地变量和环境变量的区别
本地变量：本地变量只在bash内部有效，不会被子进程继承下去（不在环境变量表中）
环境变量：环境变量通过让所有子进程继承的方式，实现自身的全局属性
十.常规命令与内建命令
这里有一个问题，在bash中定义了一个本地变量a，前面说本地变量不具有全局属性，只在bash内部有效，子进程访问不到。但是echo是一条指令，它也是一个子进程呀，它怎么就能访问到a呢？
再看一个场景：
我们将PATH清空，ls，env这些指令就不能直接跑了，但是为什么echo指令不带路径还能执行呢？
这是因为echo和我们平常使用的命令不一样！！！
Linux的命令分为两类：
1.常规命令：磁盘上存在的可执行程序，shell(bash) fork创建子进程，让子进程执行任务
2.内建命令：shell(bash)的一个函数，不创建子进程，而是调用函数来执行任务
当bash识别到要执行echo命令，它会去调用自己内部的一个函数，这个函数名字就叫echo。由于这个这个函数是shell内部的，当然可以读取shell内部定义的本地变量喽，并且它也不需要什么默认搜索路径，直接调用内部的函数就好啦。
同样，export指令也是一个内建命令，因为如果让子进程去导入环境变量，那么环境变量不就到子进程的内存空间里去了。
当然，系统中的大多数指令都是常规命令，只有一些安全，短小的命令shell才会亲自执行。
十一.和环境变量有关的指令
1. echo: 显示某个变量值(本地变量和环境变量)
2. export: 导出一个新的环境变量
3. env: 显示所有环境变量
4. unset: 清除某个环境变量
5. set: 显示本地定义的shell变量和环境变量