八、命令行参数和环境变量

8.1 命令行参数

main函数其实是有参数的，main函数的参数个数最多有3个。

命令行参数是为了实现，一个命令可以根据不同的选项，实现不同的子功能。这也是 Linux 中所有命令选项功能的实现方式。典型的声明形式例如：int main(int argc, char *argv[], char *envp[])

命令行参数的特点：

• 命令行参数argc >= 1，argv[0]一定有元素，指向的就是程序名。
• 选项是以空格分隔的字符串，一个字符也是字符串。
• argc个，argv[argc-1]是最后一个，argv[argc] == NULL

例如：

#include<iostream>#include<cstdio>intmain(intargc,char*argv[]){std::cout<<"argc: "<<argc<<std::endl;for(inti=0;argv[i];i++){printf("i: %d arg[v]: %s\n",i,argv[i]);}if(argv[argc]==nullptr){printf(" == nullptr\n");}if(argc!=2){printf("使用方法错误！示例:%s -a | -b | -c\n",argv[0]);exit(1);}// if (strcmp(argv[1], "-a") == 0)// {// printf("正在执行第1种功能\n");// }// else if (strcmp(argv[1], "-b") == 0)// {// printf("正在执行第2种功能\n");// }// else if (strcmp(argv[1], "-c") == 0)// {// printf("正在执行第3种功能\n");// }// else if (strcmp(argv[1], "-d") == 0)// {// printf("正在执行第4种功能\n");// }// else// {// printf("正在执行默认功能\n");// }return0;}// int argc : 参数的个数// char *argv[] : 存储命令行参数// char *envp[] : 环境变量表（传输给进程）

8.2 环境变量概念

环境变量(Environment Variables)⼀般是指在操作系统中⽤来指定操作系统运行环境的⼀些参数。环境变量通常具有某些特殊⽤途，不同的环境变量会有不同的应用场景。还有在系统当中通常具有全局特性。

例如：在编写C/C++代码时，链接的时候，并没有指定所要链接的动静态库在哪个目录，可还是链接成功并生成可执行程序了，其原因就是存在相关的环境变量帮助编译器查找库的位置。

示例：

一开始发现无法执行，因为没有指明路径。

./标识当前路径，简单来说就是告诉OS，如果没有指明路径，用户要执行的程序就在当前路径下，而这个路径就存储在环境变量PATH中。

8.3 常见环境变量

8.4 查看环境变量

指令

echo $NAME// NAME：环境变量名称

#include<stdio.h>intmain(){for(inti=0;env[i];i++){printf("i: %d env[%d]: %s\n",i,i,env[i]);}}

测试 PATH

为什么有些指令可以直接执⾏，不需要带路径，⽽我们的⼆进制程序需要带路径才能执⾏？

将我们的程序所在路径加⼊环境变量PATH当中：

临时添加：export PATH=$PATH:程序所在路径。

结束会话后失效。

永久添加：

1. 针对当前用户

编辑~/.bashrc或~/.bash_profile文件：

// 打开配置文件vim~/.bashrc// 在文件末尾添加export PATH=$PATH:/your/program/path// 保存后使配置生效source~/.bashrc

2. 针对所有用户

编辑/etc/profile或/etc/environment：

// 打开配置文件sudo vim/etc/profile// 在文件末尾添加export PATH=$PATH:/your/program/path// 保存后使配置生效source/etc/profile

3. 在/etc/profile.d/中创建脚本

// 创建自定义脚本sudo vim/etc/profile.d/myprogram.sh// 内容为export PATH=$PATH:/your/program/path// 保存后，该脚本会在下次登录时自动执行

8.5 环境变量相关命令

8.6 环境变量组织方式

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。

8.7 环境变量通常具有全局属性

环境变量独立于程序本身，具有全局属性，可以被子进程继承。

shell外壳bash的环境变量从哪里来？Linux系统的配置文件。

本地变量是私有变量，只在当前脚本或Shell中有效，只具有局部属性。

#include<iostream>#include<cstdio>#include<cstdlib>intmain(intargc,char*argv[],char*env[]){char*myenv=getenv("MY_ENV");if(myenv){printf("%s\n",myenv);}return0;}

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 MY_ENV="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。

进程创建机制

当在shell中执行程序时，操作系统会使用fork + exec* 系列函数：

• fork：创建当前进程的副本（包括环境变量）
• exec：用新程序替换当前进程的内容，但环境变量通常被保留

环境变量的存储结构

// 每个进程都有这样的环境变量表char*envp[]={"PATH=/usr/bin:/bin","HOME=/home/user","MY_ENV=hello world",// 你设置的环境变量NULL// 结束标记};

代码执行流程

#shell进程┌─────────────────┐ │ PATH=...│ │ HOME=...│ │ MY_ENV=hello │ ← export在这里设置 └─────────────────┘ │ │fork()创建子进程 ▼ ┌─────────────────┐ │ PATH=...│ │ HOME=...│ │ MY_ENV=hello │ ← 子进程继承所有环境变量 └─────────────────┘ │ │exec()执行你的程序 ▼ ┌─────────────────┐ │ 你的C程序 │ │getenv("MY_ENV")│ ← 成功获取到值 └─────────────────┘

总结

1. 继承机制: 子进程默认继承父进程的所有环境变量
2. 单向性: 子进程对环境变量的修改不会影响父进程
3. exec 保留: 即使程序被替换，环境变量表仍然保持
4. 安全性: 这也是为什么敏感信息不应放在环境变量中的原因

8.8 获取环境变量

命令行第三个参数

#include<iostream>#include<cstdio>intmain(intargc,char*argv[],char*env[]){for(inti=0;env[i];i++){printf("i: %d env[%d]: %s\n",i,i,env[i]);}return0;}

通过第三方变量 environ 获取

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。

#include<iostream>#include<cstdio>intmain(intargc,char*argv[]){externchar**environ;for(inti=0;environ[i];i++){printf("i: %d environ[%d]: %s\n",i,i,environ[i]);}return0;}

通过系统调用获取或设置

常用getenv和putenv函数来访问特定的环境变量。

getenv

NAME getenv,secure_getenv-get an environment variable SYNOPSIS#include<stdlib.h>char*getenv(constchar*name);char*secure_getenv(constchar*name);RETURN VALUE Thegetenv()function returns a pointer to the value in the environment,orNULLifthere is no match.

#include<iostream>#include<cstdio>intmain(intargc,char*argv[],char*env[]){printf("PATH: %s\n",getenv("PATH"));printf("PWD:%s\n",getenv("PWD"));printf("HOME:%s\n",getenv("HOME"));return0;}

putenv

NAME putenv-change or add an environment variable SYNOPSIS#include<stdlib.h>intputenv(char*string);RETURN VALUE Theputenv()function returns zero on success.On failure,it returns a nonzero value,and errno is set to indicate the error.

#include<iostream>#include<cstdio>#include<cstdlib>intmain(intargc,char*argv[],char*env[]){// 设置新的环境变量putenv("NEW_ENV=hello");// 修改现有的环境变量printf("修改前PATH: %s\n",getenv("PATH"));putenv("PATH=/usr/local/bin:/usr/bin");printf("修改后PATH: %s\n",getenv("PATH"));// 验证设置char*ch=getenv("NEW_ENV");printf("NEW_ENV: %s\n",ch);return0;}