[linux] 环境变量-02。

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
如：我们在编写C/C++代码的时候，在链接的时候，从来不知道我们的所链接的动态静态库在哪里，但是照样可以链接成功，生成可执行程序，原因就是有相关环境变量帮助编译器进行查找。
环境变量通常具有某些特殊用途，还有在系统当中通常具有全局特性

常见环境变量

• PATH : 指定命令的搜索路径
• HOME : 指定用户的主工作目录(即用户登陆到Linux系统中时,默认的目录)
• SHELL : 当前Shell,它的值通常是/bin/bash

查看环境变量方法：

• echo $NAME //NAME:你的环境变量名称

系统中很多的配置，在我们登录Linux系统的时候，已经被加载到bash进程中(内存)。默认我们查到的环境变量是内存级的

bash在执行命令的时候，需要先找到命令，因为未来要加载

当在 Bash 或任何其他 shell 中执行一个命令时，shell首先需要找到该命令对应的可执行文件。这个查找过程依赖于一系列环境设置和内置规则，主要涉及以下几个步骤：

1. 内置命令 首先，Bash 会检查要执行的命令是否是一个内置命令。内置命令是 Bash 自带的，不需要额外的可执行文件，例如 cd, echo, history 等。如果是内置命令，Bash 会直接执行，不会在文件系统中寻找。

2. 哈希表（命令缓存） 如果不是内置命令，Bash 接下来会查看其哈希表（如果已经启用的话）。哈希表存储了先前找到的命令路径，以减少寻找同一命令的时间。通过这个缓存机制，如果命令已被之前执行过一次，Bash可以快速定位到命令的位置。

3. 环境变量PATH 如果命令不在哈希表中，Bash 会利用 PATH 环境变量指定的目录列表来查找命令。PATH 变量包含了一系列目录，这些目录用冒号（:）分隔，Bash 会按照这些目录的顺序去搜索可执行文件。例如，如果你的 PATH 是 /usr/local/bin:/usr/bin:/bin，Bash 会首先检查/usr/local/bin 目录，如果没有找到，再依次检查 /usr/bin 和 /bin。

4. 找到命令执行 一旦在 PATH 中的某个目录找到了匹配的可执行文件，Bash 会加载并执行它。如果在所有列出的目录中都没有找到可执行文件，Bash 会返回一个错误，通常是“command not found”。

5. 权限检查 找到可执行文件后，Bash 还会检查当前用户是否有权限执行该文件。如果没有执行权限，将返回权限错误。

ls可以直接使用，我们的命令必须带上./，是因为没有进行配置环境，ls实在/usr/bin目录下的

sudo cp testStatus /usr/bin/

我们可以将此命令拷贝到/usr/bin目录下

但是不建议这样做

我们可以将我们当前目录，添加到环境变量里面

这样直接赋值会使其他指令无法正常使用，我们这样改变了它所有路径

重新登录一次路径又恢复，所以我们说默认我们查到的环境变量是内存级的

正确方法：

PATH=$PATH:/home/dyx/test_static

那么最开始的环境变量呢？它不是在内存中，而是在系统对应的配置文件中

常见环境变量

• PATH : 指定命令的搜索路径
• HOME : 指定用户的主工作目录(即用户登陆到Linux系统中时,默认的目录)
• SHELL : 当前Shell,它的值通常是/bin/bash
  

[dyx@VM-8-13-centos test_static]$ echo $SHELL
/bin/bash
[dyx@VM-8-13-centos test_static]$ echo $HISTSIZE
3000

1. $SHELL

• 变量 $SHELL 表示当前用户默认的登录 shell。
• 输出 /bin/bash 表明默认 shell 是 Bash。这是 Linux 中最常见的 shell，提供了强大的功能和灵活的脚本选项。

2. $HISTSIZE

• 变量 $HISTSIZE 定义了 Bash 历史记录中可以保持的命令数量的上限。
• 输出 3000 表明 Bash 历史记录可以保存最多 3000 条命令。这个设置帮助用户回溯和查看他们之前执行过的命令。

和环境变量相关的命令

1. echo: 显示某个环境变量值

2. export: 设置一个新的环境变量
   
   如果不用export我们创建的叫做本地变量，env显示不出来但是echo可以查到

3. env: 显示所有环境变量

4. unset: 清除环境变量

5. set: 显示本地定义的shell变量和环境变量

环境变量与程序结合（理解）

environ 是一个环境变量的列表，实际上它是一个全局的、包含所有环境变量的字符串数组。每个字符串都是一个键值对，格式为 KEY=value。这个数组由操作系统在程序启动时创建，用于存储有关程序运行环境的信息

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<sys/types.h>
  3 #include<unistd.h>
  4 #include<string.h>
  5 
  6 
  7 int main()
  8 {
  9     extern char ** environ;                                                                                                     
 10     int i=0;
 11     for(;environ[i];i++)
 12     {
 13         printf("env[%d]->%s\n",i,environ[i]);
 14     }
 15     return 0;
 16 }

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

for(;environ[i];i++)：循环遍历 environ 数组，直到遇到 NULL 结束符。每次循环索引 i 自增1，以便访问环境变量数组中的下一个元素

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

环境变量默认也是可以被子进程拿到的！

环境变量们默认在bash内部

[dyx@VM-8-13-centos test_static]$ echo $PATH
/usr/local/bin:/usr/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/home/dyx/.local/bin:/home/dyx/bin:/home/dyx/test_static

所以我们再执行这个命令，bash就在env表里面寻找名为PATH的环境变量并打印

我们也可以使用main的第三个参数来获取环境变量，对应env表

#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;
}

子进程再创建子进程，bash的环境变量都能被子进程拿到，所以说环境变量具有系统级的全局属性

还可以通过下面方式获取环境变量

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
 printf("%s\n", getenv("PATH"));
 return 0;
}

三种方法：

在 Bash 或其他 shell 中，有两类主要的命令：内建命令（built-in commands）和外部命令（external commands）。理解 export 和 echo 作为内建命令的含义，涉及到它们的作用、执行方式以及为什么它们被设计为内建命令。

内建命令的定义

内建命令是直接由 shell 自身提供并执行的命令，不依赖于外部程序文件。这些命令是 shell 程序的一部分，因此执行时不需要创建新的进程。由于这个原因，内建命令通常执行得更快，并且能直接访问 shell 的内部数据结构。

为什么 export 和 echo 是内建命令

1. export

   • export 命令用于将 shell 变量标记为环境变量，使得子进程能够继承这些变量。如果 export 是外部命令，那么它在独立进程中运行，无法修改创建它的 shell 的环境，这会使它无法完成其设计的功能。
   • 举例来说，当你在 Bash 中执行 export PATH=/usr/local/bin:$PATH，这个命令直接修改了当前 shell 的环境变量。如果 export 是外部程序，它会修改自己的副本环境，并在程序结束时消失，对父 shell 没有任何影响。

2. echo

   • echo 命令用于输出其参数到标准输出。虽然可以实现为外部命令，但作为内建命令，echo 可以更快地执行，并可以直接处理 shell 特有的功能，如展开 shell 变量、转义字符等。
   • 例如，执行 echo $HOME 时，echo 内建命令可以直接访问并展开 $HOME 环境变量，显示当前用户的主目录路径。

你可以使用 type 命令在 Bash 中检查一个命令是否是内建的。例如：

type export
type echo

这些命令会告诉你 export 和 echo 是内建命令。输出可能会类似于：

export is a shell builtin
echo is a shell builtin

本地变量只在本bash内部有效,无法被子进程继承下去，导成环境变量,此时才能够被获取

本地变量与环境变量的区别及其行为：

本地变量

• 定义和作用域：本地变量在 Bash 中定义时只在当前 shell 会话中有效。它们不能被任何启动的子 shell 或调用的子进程继承。这意味着当你在一个 Bash 会话中设置一个本地变量，它对任何从这个 shell 派生的新进程都是不可见的，除非显式地传递给它们。
• 用途：本地变量通常用于临时存储数据，比如循环计数器或局部计算值，这些值不需要超出其定义的脚本或命令序列。

环境变量

• 定义和作用域：环境变量通过使用 export 命令在 Bash 中设置，这使得它们不仅在当前 shell 中有效，还可以被任何子进程继承。如果你在一个 Bash 会话中创建一个环境变量，然后启动一个子进程（如另一个 Bash 实例或任何其他程序），这个子进程将能够访问那个环境变量。
• 用途：环境变量用于配置提供给进程的操作环境，如设置系统路径、用户信息、偏好设置等，这些信息需要在多个进程之间共享。

示例

假设你在 Bash 中设置了一个本地变量和一个环境变量：

# 设置本地变量
localvar="I am a local variable"

# 设置环境变量
export envvar="I am an environment variable"

如果你从这个 Bash 会话中启动另一个 Bash 会话并尝试访问这两个变量：

echo $localvar  # 这将不会输出任何东西，因为 localvar 是本地变量
echo $envvar    # 这将输出 'I am an environment variable'

只有 envvar 被输出，因为它是一个环境变量，被导出到新的子进程中。