2. 环境变量

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2023-12-01

2. 环境变量

先前讲过，exec系统调用执行新程序时会把命令行参数和环境变量表传递给main函数，它们在整个进程地址空间中的位置如下图所示。

图 30.2. 进程地址空间

和命令行参数argv类似，环境变量表也是一组字符串，如下图所示。

图 30.3. 环境变量

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。例如：

例 30.1. 打印环境变量

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	extern char **environ;
	int i;
	for(i=0; environ[i]!=NULL; i++)
		printf("%s\n", environ[i]);
	return 0;
}

执行结果为

$ ./a.out 
SSH_AGENT_PID=5717
SHELL=/bin/bash
DESKTOP_STARTUP_ID=
TERM=xterm
...

由于父进程在调用fork创建子进程时会把自己的环境变量表也复制给子进程，所以a.out打印的环境变量和Shell进程的环境变量是相同的。

按照惯例，环境变量字符串都是name=value这样的形式，大多数name由大写字母加下划线组成，一般把name的部分叫做环境变量，value的部分则是环境变量的值。环境变量定义了进程的运行环境，一些比较重要的环境变量的含义如下：

PATH

可执行文件的搜索路径。ls命令也是一个程序，执行它不需要提供完整的路径名/bin/ls，然而通常我们执行当前目录下的程序a.out却需要提供完整的路径名./a.out，这是因为PATH环境变量的值里面包含了ls命令所在的目录/bin，却不包含a.out所在的目录。PATH环境变量的值可以包含多个目录，用:号隔开。在Shell中用echo命令可以查看这个环境变量的值：

$ echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games

SHELL

当前Shell，它的值通常是/bin/bash。

TERM

当前终端类型，在图形界面终端下它的值通常是xterm，终端类型决定了一些程序的输出显示方式，比如图形界面终端可以显示汉字，而字符终端一般不行。

LANG

语言和locale，决定了字符编码以及时间、货币等信息的显示格式。

HOME

当前用户主目录的路径，很多程序需要在主目录下保存配置文件，使得每个用户在运行该程序时都有自己的一套配置。

用environ指针可以查看所有环境变量字符串，但是不够方便，如果给出name要在环境变量表中查找它对应的value，可以用getenv函数。

#include <stdlib.h>
char *getenv(const char *name);

getenv的返回值是指向value的指针，若未找到则为NULL。

修改环境变量可以用以下函数

#include <stdlib.h>

int setenv(const char *name, const char *value, int rewrite);
void unsetenv(const char *name);

putenv和setenv函数若成功则返回为0，若出错则返回非0。

setenv将环境变量name的值设置为value。如果已存在环境变量name，那么

若rewrite非0，则覆盖原来的定义；
若rewrite为0，则不覆盖原来的定义，也不返回错误。

unsetenv删除name的定义。即使name没有定义也不返回错误。

例 30.2. 修改环境变量

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
	printf("PATH=%s\n", getenv("PATH"));
	setenv("PATH", "hello", 1);
	printf("PATH=%s\n", getenv("PATH"));
	return 0;
}

$ ./a.out 
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games
PATH=hello
$ echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games

可以看出，Shell进程的环境变量PATH传给了a.out，然后a.out修改了PATH的值，在a.out中能打印出修改后的值，但在Shell进程中PATH的值没变。父进程在创建子进程时会复制一份环境变量给子进程，但此后二者的环境变量互不影响。