LINUX系统-08-环境变量（二）
Linux-环境变量二
- 一、环境变量的组织方式
- 二、通过代码获取环境变量
- 1、带参数的命令行程序
- 2、代码获取环境变量
- 1、直接打印env环境变量
- 2、通过第三方变量environ获取
- 3、系统调用获取环境变量
- 三、环境变量的父子进程继承性
- 1、父传子，子不传父，修改不可回溯
- 2、环境变量的全局性、局部性
- 四、系统级修改环境变量
一、环境变量的组织方式
我画了一幅图去阐述环境变量env和PATHSHELLUSER等等环境变量之间的关系。
之前我们再命令行输入env即可以打印全部的环境变量。
不像查看其他的环境变量必须通过echo $PATH这样的手段去打印，因此可以得知我们输入命令行的env本身是一个外部命令，而不是一个字符串地址，他也会通过PATH环境变量去搜索找到 /usr/bin/env 后，Shell 会通过系统调用（fork 和 exec）把这个文件加载到内存中运行。
而env命令会直接打印一个环境表，环境表是一个字符指针数组（蓝色方框），其中的指针都指向一个以 结尾的环境字符串。
二、通过代码获取环境变量
1、带参数的命令行程序
在很多年前我们学习C语言的时候，基本架构不是下面这样的：
#include int main()：适合写“Hello World”或者做算法练习。程序一运行，结果就出来了，不需要用户干预。
而是这样的：
#include 这是编写命令行工具 (CLI) 的标准。它让程序具备了“配置”和“交互”的能力。
为什么要这么写程序呢？argc 和argv是什么呢？
这两个参数是 C 语言程序与操作系统交互的桥梁，它们的作用是接收命令行参数。
什么叫接受命令行参数？
场景一，不带参数运行：
[benjiangliu@VM-4-8-centos ~]$ ./hello
场景二，带参数运行：
[benjiangliu@VM-4-8-centos ~]$ ./hello hello world 123
argc和argv是什么？
argc是参数的数量，假如我写的程序需要3个参数，那么argc = 4。
argv是参数的数组（容器），它的类型是char* ，可以看出它是一个字符指针数组，argv是一个二级指针。
假如argc = 4，那么argv[4]，即argv这个数组有4个元素，这个数组的第一个元素argv[0]指向的是程序名及路径“./hello”，而从第一个元素开始，每一个元素都是一个字符指针，每一个字符指针都指向一个字符串的起始地址。
具体看图，它与env的结构基本一致：
argc 的值：4 (因为包含了程序名，总共 4 个)
argv 的内容：
argv[0] -> “./hello”
argv[1] -> “hello”
argv[2] -> “world”
argv[3] -> “123”
哨兵位argv[4] -> NULL
为什么要这么写？
如果不写这两个参数，你的程序就是“死”的，它每次运行都只能做完全相同的事。
加上它们，你的程序就变成了“活”的，可以根据用户的输入做出不同的反应。这在 Linux 工具中无处不在：
ls 命令：ls 和 ls -a 行为完全不同。
cp 命令：cp 需要接收源文件名和目标文件名。
举个例子：
#include [benjiangliu@VM-4-8-centos lesson17]$ ./argc_argv -a
argv[0] = ./argc_argv
执行该命令的第一个功能
2、代码获取环境变量
1、直接打印env环境变量
#include 2、通过第三方变量environ获取
1#include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h>
3
4 int main(int argc,char* argv[])
5 {
6 (void)argc;
7 (void)argv;
8 extern char** environ;
// 因为libc中定义的全局变量environ指向环境变量表env
// environ没有包含在任何头文件中，所以需要使用extern进程声明
9
10 int i = 0;
11 for(;environ[i];i++)
12 {
13 printf("%s
",environ[i]);
14 }
15 return 0;
16 }
3、系统调用获取环境变量
通过getenv(“变量名称”)获取环境变量
#include 三、环境变量的父子进程继承性
在学习进程的时候，我们知道在OS内核的外围与用户交互的shell层，例如我们使用ssh连接远程服务器（阿里云、腾讯云）服务的时候，就相当于在后来新建了一个shell。
但是这个shell是一个广义的概念，你使用的shell可能不叫shell而是叫bash之类的名称，而他们都是命令行解释器，它的主要职责是接收用户输入的命令（如 ls, cd），解释这些命令并调用内核的功能来执行，最后将结果返回给用户。它就是用户与冰冷的内核之间的“桥梁”。但本质上都是为了实现OS内核与用户交互的中间层。
这本质上与程序通过fork创建子进程一样，bash是一个父进程，而我们通过命令行输入的 类似lscd这些命令被bash执行为子进程。
1、父传子，子不传父，修改不可回溯
在之前的进程学习中我们可以知道，父进程可以继承父进程数据和代码，所以也可以获得bash的环境变量，但是我们修改子进程的数据和代码，不会影响父进程的数据和代码，或者说，我们修改子进程的环境变量，不会影响父进程的环境变量。
[benjiangliu@VM-4-8-centos ~]$ bash # 在当前bash新建一个bash
[benjiangliu@VM-4-8-centos ~]$ export NEWENV="hello world" // 使用export命令导入一个新的环境变量NEWENV
[benjiangliu@VM-4-8-centos ~]$ env
XDG_SESSION_ID=458969
HOSTNAME=VM-4-8-centos
SHELL=/bin/bash
TERM=xterm
HISTSIZE=3000
SSH_CLIENT=220.205.248.254 54201 22
SSH_TTY=/dev/pts/2
USER=benjiangliu
NEWENV=hello world # 我们导入的新的环境变量
HOME=/home/benjiangliu
SHLVL=2 # 这里可以看出我们嵌套了2层bash
LOGNAME=benjiangliu
SSH_CONNECTION=220.205.248.254 54201 10.0.4.8 22
LESSOPEN=||/usr/bin/lesspipe.sh %s
PROMPT_COMMAND=history -a; history -a; history -a; history -a; printf "]0;%s@%s:%s" "${USER}" "${HOSTNAME%%.*}" "${PWD/#$HOME/~}"
XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/1001
HISTTIMEFORMAT=%F %T
_=/usr/bin/env
[benjiangliu@VM-4-8-centos ~]$ exit # 退出新建的bash，回到初始的bash
exit
[benjiangliu@VM-4-8-centos ~]$ env # 在初始的bash中，发现我们无法找到之前添加的NEWENV这条环境变量
XDG_SESSION_ID=458969
HOSTNAME=VM-4-8-centos
TERM=xterm
SHELL=/bin/bash
HISTSIZE=3000
SSH_CLIENT=220.205.248.254 54201 22
SSH_TTY=/dev/pts/2
USER=benjiangliu
LD_LIBRARY_PATH=:/home/benjiangliu/.VimForCpp/vim/bundle/YCM.so/el7.x86_64
MAIL=/var/spool/mail/benjiangliu
PATH=/usr/local/bin:/usr/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/home/benjiangliu/.local/bin:/home/benjiangliu/bin
PWD=/home/benjiangliu
LANG=en_US.utf8
SHLVL=1
HOME=/home/benjiangliu
LOGNAME=benjiangliu
SSH_CONNECTION=220.205.248.254 54201 10.0.4.8 22
LESSOPEN=||/usr/bin/lesspipe.sh %s
PROMPT_COMMAND=history -a; history -a; printf "]0;%s@%s:%s" "${USER}" "${HOSTNAME%%.*}" "${PWD/#$HOME/~}"
XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/1001
HISTTIMEFORMAT=%F %T
_=/usr/bin/env
我们在初始bash下新建了一个bash，然后修改新建的这个bash的环境变量，查看新建的环境变量，发现除去我们新添加的那行NEWENV其他的环境变量全部继承至初始bash，这是所谓的父传子，也是fork时的复制机制导致的。
因为这个新建的bash是初始bash的子进程，所以我们修改新建bash的环境变量，不会影响到初始bash的环境变量，这是所谓的子不传父，其本质是写时拷贝保证进程内存空间的独立性。
这就是所谓的父传子，子不传父，修改不可回溯！
2、环境变量的全局性、局部性
所谓环境变量通常具有全局属性，其就是环境变量可以被子进程继承下去，这点我们已经证明了。
当我们使用export命令向环境变量表添加新环境变量时，因为使用export命令，这条新添加的环境变量，就是全局变量，可以被子进程继承，上面已经说过这个例子，不再赘述。
而我们没有使用export命令，添加的就是当前bash的局部变量。
[benjiangliu@VM-4-8-centos ~]$ NEWENV="hello world" # 不加export，NEWENV就是一个当前bash的普通的局部变量
[benjiangliu@VM-4-8-centos ~]$ echo $NEWENV
hello world
[benjiangliu@VM-4-8-centos ~]$ env | grep NEWENV
# 打印为空
但是事实上没有“局部环境变量”这个东西
环境变量： 存在于环境表中，具有全局（继承性）属性，子进程可见。
局部变量： 存在于Shell 的内存中，具有局部属性，仅当前 Shell 进程自己可见。
所以，准确的说法应该是：“局部变量” 和 “环境变量”。
你可以把 Shell（Bash）想象成一个包工头，而子进程（如 ls, vim）是打工仔。
场景 A（不加 export）： 你（包工头）在自己的办公室里写了一张便签条 NEWENV=“hello” 贴在自己电脑上。
结果： 这只是你的个人笔记（局部变量）。当你派打工仔（子进程）去干活时，你并没有把这张便签条复印一份给他，所以他根本不知道 NEWENV 的存在。
验证： env 命令查看的是“发给打工仔的装备清单”（环境表），你的个人便签条不在这个清单上，所以查不到。
场景 B（加 export）： 你把这张便签条正式录入到项目资料库（环境表）中。
结果： 现在它变成了项目规范（环境变量）。每当你要派打工仔（子进程）出去干活，系统会自动复印一份最新的项目资料库给他。
验证： 打工仔（子进程）启动后，也能查到这份资料。
四、系统级修改环境变量
我们在登录用户的家目录中（home目录）中ls -al可以看到很多文件，其中2个隐藏文件，.bash_profile 和 .bashrc就是环境变量的配置文件
[benjiangliu@VM-4-8-centos ~]$ pwd
/home/benjiangliu
[benjiangliu@VM-4-8-centos ~]$ ls -al
total 180
drwx------ 15 benjiangliu benjiangliu 4096 Jan 27 11:33 .
drwxr-xr-x. 5 root root 4096 Aug 28 11:41 ..
-rw-r--r-- 1 benjiangliu benjiangliu 193 Oct 18 19:08 .bash_profile
-rw-r--r-- 1 benjiangliu benjiangliu 359 Sep 1 18:46 .bashrc
# 可以看到 .bash_profile 和 .bashrc 两个配置文件
# 省略其他文件
这两个文件的关系是“主次分明，各司其职”。
简单来说，.bash_profile 是“入口”，负责登录时的一次性初始化；而 .bashrc 是“功能库”，负责定义交互式操作的细节。为了不让环境配置变得混乱，通常会让 .bash_profile 去调用 .bashrc，实现逻辑复用。
.bash_profile内容
1 # .bash_profile
2
3 # Get the aliases and functions
4 if [ -f ~/.bashrc ]; then
5 . ~/.bashrc
6 fi
7
8 # User specific environment and startup programs
9
10 PATH=$PATH:$HOME/.local/bin:$HOME/bin
11 export PATH
.bashrc内容
1 # .bashrc
2
3 # Source global definitions
4 if [ -f /etc/bashrc ]; then
5 . /etc/bashrc
6 fi
7
8 # Uncomment the following line if you don't like systemctl's auto-paging feature:
9 # export SYSTEMD_PAGER=
10
11 # User specific aliases and functions
12 alias vim='/home/benjiangliu/.VimForCpp/nvim'
13 export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:~/.VimForCpp/vim/bundle/YCM.so/el7.x86_64
~
但是这两个环境变量表的初始化文件，为什么看上去和env导出的环境变量表没有关系？？
其实.bashrc 和 .bash_profile 只是初始化脚本，而 env 显示的是最终的全量结果。这个结果是由“系统默认值 + 脚本修改 + 父进程继承”共同构成的。以下是导致“少了这么多”的具体原因拆解：
1.、你看到的是“增量”，系统提供的是“基量”
.bash_profile 和 .bashrc 通常只写你想要修改或新增的那部分配置，而不会把操作系统默认生成的几百行配置都写在里面。
系统默认环境： 当你开机或登录时，内核和 init 系统会先建立一个基础的环境（包含 HOME, SHELL, TERM 等）。这些变量在你的 .bashrc 里是找不到的，因为它们是系统自带的。
你的脚本只写“变化”： 你的 .bash_profile 里只写了 PATH=… 和 export PATH，这不代表你的环境里只有 PATH。它只是在系统原有的基础上修改了 PATH。其他没被修改的系统变量（如 HOME）依然存在，但你不需要在文件里写它们。
2.、配置文件被“包含”了（隐藏的代码）
你只看了你自己的 .bash_profile 和 .bashrc，但这两个文件通常会引用系统级的配置文件。
系统级配置： 你的 .bashrc 里有这么一行：. /etc/bashrc（或者 /etc/profile）。
看不见的手： /etc/bashrc 和 /etc/profile 是系统级的配置文件，里面定义了大量的默认环境变量、别名和路径。
结果： env 输出的很多变量其实来自 /etc/profile，而不是你的个人文件。如果你不看那个文件，就会觉得这些变量“凭空出现”了。
新的问题，当我们希望修改环境变量的时候，我们是修改.bashrc还是修改.bash_profile中的内容？
这取决于“你希望这个变量什么时候生效”以及“这个变量是给谁用的”。
简单直接的结论是：绝大多数情况下，写在 .bashrc 里更稳妥；如果你非常确定只在登录时设置一次，且不希望嵌套 Shell 重复设置，才写在 .bash_profile 里。
1、 写在 .bashrc 里（推荐大多数情况）
适用场景：
你修改了 PATH，希望在每一个新打开的终端窗口里都立即生效。
你设置了编译器选项、语言环境（LANG）、或者一些工具的行为变量（如 NODE_ENV）。
你不确定自己改了之后要不要马上开个新终端测试一下。
2、写在 .bash_profile 里（特定场景）
适用场景：
启动任务： 你有一些命令只需要在登录时执行一次，在新建的bash中无法使用。
例子：我希望每次登录bash的时候都输出我的名字
按照之前的说法，我需要再.bashrc中添加一条代码，让每次新建bash重新初始化读取.bashrc的时候，都能够执行一次输出我想要的信息。
1: .bashrc ⮀
1 # .bashrc
2
3 # Source global definitions
4 if [ -f /etc/bashrc ]; then
5 . /etc/bashrc
6 fi
7
8 # Uncomment the following line if you don't like systemctl's auto-paging feature:
9 # export SYSTEMD_PAGER=
10
11 # User specific aliases and functions
12 alias vim='/home/benjiangliu/.VimForCpp/nvim'
13 export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:~/.VimForCpp/vim/bundle/YCM.so/el7.x86_64
14 echo "benjiangliu's linux study machine" # 新添加的一行
新建bash时读取.bashrc的 内容
[benjiangliu@VM-4-8-centos ~]$ bash
benjiangliu's linux study machine # 可以看到已经输出了在.bashrc中写的内容
直接通过xshell新建一个ssh连接时
WARNING! The remote SSH server rejected X11 forwarding request.
Last login: Wed Jan 28 12:29:14 2026 from 220.205.248.254
benjiangliu's linux study machine # 可以看到已经输出了在.bashrc中写的内容
[benjiangliu@VM-4-8-centos ~]$
换句话说，如果我写的一条环境变量或者其他指令，在bash初始化的时候，就会直接执行这条代码！
