Linux环境变量与命令行参数

学习命令行参数对我们学习环境变量有很好地帮助
而且学习命令行参数能够让我们对于Linux操作系统和main函数有更加深刻的理解

一.命令行参数

命令行参数是Linux指令选项的基础
很多语言都支持这个功能,
因为它的作用是让同一个程序能够实现不同的子功能
作用很棒

正是因为有命令行参数这个语法的存在,才有了
ls -a
ls -l
ls -d
ls -n
gcc -E/S/c -o -g -static
等等这些指令的选项!!!

那么下面就让我们进入到命令行参数和环境变量的探索当中吧!

1.语法

大家可能见过main函数一个版本是有多个形参的
就像这样

int main(int argc,char* argv[]);
argc是int类型的变量
argv是一个指针数组,只不过传参时因为数组降维而让argv这个形参成为了二级指针
不过无妨,我们依然可以把它当成一个指针数组来遍历

这个指针数组中存放的是char*类型的指针
这些指针指向的是字符串,因此用%s来打印即可

这两个东西到底是什么呢?
下面我们打印一下看一看


argv[0]就是我们输入的./mycmd这个字符串
其实我也可以这样来输入:

也就是说这个argv存放的就是我们在命令行中执行这个可执行程序时所输入的字符串
argc就是这个argv数组的有效数据的个数

其实这个argv是以NULL指针结尾的
我们来验证一下
因为NULL的字面值就是0,因此可以这样来验证


成功运行
这个就是命令行参数的语法
那么有什么用呢?
下面我们就来看一下这个用途

2.应用1:简易计算器

实现一个可以带选项执行不同功能的简易计算器

这里我们需要用到一个函数:atoi
用来将字符串转为整数




成功运行
这也就是Linux中指令选项的实现方式

二.环境变量

1.环境变量的概念

2.环境变量的作用

我们知道:
执行一个程序必须要先找到这个程序
才能创建进程,形成PCB,加载到内存,映射地址空间,添加到运行队列当中
然后就能运行了

但是有一个问题:
为什么我们自己的程序必须要./(告诉系统我这个程序在这个路径下)呢
为什么系统指令就不用告诉系统它在哪个路径下呢?

因为:
系统中有一个全局环境变量PATH
执行程序时,操作系统会先到PATH所保存的路径当中查找该指令
找到了就可以执行,找不到就需要我们自己提供路径,否则就会:command not found
而我们的可执行程序的路径大多数情况下是不在PATH中的

echo $环境变量  查看环境变量的内容
echo $PATH
显示出来的路径是以:作为分隔符的

我们来看一下这个PATH的值是什么
我又新建一个目录process3
在里面写了一个code.c

3.进一步理解环境变量的作用

如果我想让自己的可执行程序不用加./就能跑呢?

方法1:拷贝到usr/bin下(不建议)

这个拷贝的过程就相当于把我们自己的指令/软件安装到系统当中

方法2:添加环境变量

PATH=我们的可执行程序的路径:$PATH

注意:
最后的:$PATH一定不能忘掉!!!
否则PATH直接全改了

如果真的改了
怎么办呢?
直接关掉,重新登陆,就没事了
因为我们改的是在内存当中改的,磁盘当中没有改
每次重新登录的时候环境变量会重新初始化的

下面我们就来演示一下第二种方式

试想一下:
如果没有PATH呢?
下面我把PATH直接清空


此时我
直接使用ls,clear,mkdir,touch都没法执行
但是pwd却可以执行(为什么呢?我们下面就会说明)
但是大多数指令都无法直接输入指令名称来运行了

此时我只能指定路径名称来运行
那是不是太不方便了
因此我们就能知道PATH的作用了
可见环境变量是非常重要的!!

4.常见环境变量

env  作用:查看环境变量

echo $PWD
因此pwd这个命令实际是通过读取环境变量得到的
因此我们刚才把PATH置空导致很多命令都无效的时候
pwd却可以正常运行

echo $USER
记录用户名
whoami

echo $HOME
记录当前用户的家目录
cd ~ 

echo $SHELL
记录当前用户所用的命令行解释器
默认为
/bin/bash

登陆的时候,操作系统就会把当前用户相关的环境变量加载到内存的
系统通过环境变量就能认识你
(类似于公司的工牌)
也正是因为这些环境变量
所以我们在刚登陆Xshell之后,就会自动进入我们的家目录
并且系统也能知道我们的用户名是wzs
而且它也能随时知道我们当前所处的路径(pwd)

5.导出环境变量(添加环境变量)

export AGE=20
比方说我们就在这里添加一个环境变量AGE,让它的值定义为20
env

不过
让我退出Xshell再次登陆之后,刚才添加的AGE这个环境变量就会消失了
因为我们改的是在内存当中改的,磁盘当中没有改
每次重新登录的时候环境变量会重新初始化的

6.环境变量的特性

其实,我们的main函数还有一个参数:

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

env这个数组当中存放的就是
指向环境变量的字符串的指针

我们也可以来查看一下所有的环境变量
env[i]也是以NULL结尾

注意:

1.系统会把环境变量以main函数的参数传入的

跟刚才使用env命令查看所有的环境变量是一样的

2.环境变量是可以被子进程继承下去的(也就是说环境变量是全局的)

其实我们所写的所有进程都是子进程,
因为它们(不包括由我们所写的进程所创建的进程)的父进程都是bash
也就是说bash就是把它的环境变量通过main函数传参给了我们所写的进程

下面我们来使用fork(创建子进程)验证一下

只让子进程打印env

成功继承
可是
这种获取环境变量的方式获取的也太多了吧
看着好乱啊
能不能可以只获取指定的环境变量呢?
当然可以啦

7.另一种获取环境变量的方式

getenv函数:获取指定的环境变量

下面我们来演示一下


成功获取当前运行这个mycmd的用户的名称
下面我切换为zs,来看一下会打印出zs来吗?

同理,对于root来说也是如此

8.小功能:用于身份验证的代码

下面我们就可以根据这个用户名这个环境变量来写一份代码了
这个代码的功能是
让别人"无法"执行我这个mycmd
一个身份验证的代码

我切换回wzs,开始写代码

只有wzs这个用户才可以执行这个程序
其他用户执行这个程序就会强制退出
1.wzs可以执行:

2.zs无法执行:

尽管zs作为other还有x权限,但是zs也"无法"执行我这个程序

3.root无法执行:

你以为这个代码只能管得了zs?
错了,root想执行也"执行"不了

可见这个环境变量的确很有用哦

9.补充:第三种获取环境变量的方式

1.environ

成功显示
只需要注意使用时要先用extern来声明

10.本地变量

本地变量区分于环境变量
本地变量是不会被子进程继承的,只在bash内部有效的变量
下面我们来看一下本地变量的基本操作

1.本地变量的基本操作

1.创建本地变量

其实方法很简单,比方说我现在想要创建一个本地变量
myname,赋值为wzs

只需要在命令行中输入:
myname=wzs

可见,myname这个本地变量创建成功
的确在bash内部是有效的

2.验证本地变量的特性

你不是说本地变量并不会被子进程继承吗
那么现在这个本地变量myname是在bash中的
只要我创建一个进程,查看它的环境变量当中是否有myname不就行了吗?
因此,我们来查看一下

如果有myname这个环境变量,那么就会打印
myname is …
否则打印myname not found

可见,本地变量的确是不会被子进程继承的

3.移除本地变量

无论是本地变量还是环境变量都可以这样移除

unset 本地变量名或者是环境变量名

下面我来移除一下myname

unset myname

移除成功

11.环境变量是如何发挥作用的?

我们所创建的进程中的这些环境变量都来自于它们的祖先(bash这个进程),
因此,只需要bash这个进程有这些环境变量,呢吗环境变量就可以被所有的进程所继承下去,因此就能发挥作用了

但是:
每当我们登录Xshell的时候
系统会给我们分配一个bash
而我们的环境变量就在bash当中
但是bash中的环境变量是在哪里拿的呢?

是从磁盘中的某些脚本文件或者配置文件中来的
每次启动时都会从磁盘的文件中加载到内存当中
这样就可以给bash了
其中有几个文件就是
~/.bash_profile
~/.bashrc
/etc/bashrc
分别是当前用户家目录下的.bash_profile .bashrc
还有/etc目录下的bashrc等等文件

下面我们来简单的看一下即可
注意:一定不要乱修改这些配置文件,否则会出现比较严重的问题

家目录下的.bash_profile

这里就是导入PATH这个环境变量的配置文件
家目录下的.bashrc
这个是因为我之前给wzs用户自动化配置过vim,因此改了一些配置文件

etc目录下的.bashrc

我们只需要知道bash当中的环境变量是从配置文件或者脚本文件中读取的即可

以上就是Linux环境变量与命令行参数的全部内容,希望能对大家有所帮助