环境变量概念

我们用语言写的文件编好后变成了程序，./ 运行的时候他就会变成一个进程被操作系统调度并运行，运行完毕进程相关资源被释放，因为它是一个bash的子进程，所以它退出之后进入僵尸状态，bash回收他的退出结果，我们就能够得到他的退出结果，这是我们之前说的，现在的问题是我写的可执行程序和系统自带的指令有什么区别呢？答案是没有任何区别，只不过人家写的软件被纳入到Linux基本指令的范畴，你写的只能你自己玩，本质上都叫做可执行程序，为什么运行我自己写的程序必须要带 ./ 呢，如果想让我的程序不带 ./ 该怎么解决呢？

这里就可以找到比较好的切入点，. 就是当前路径，/ 是路径分隔符，所以 ./myproc 是我们在用相对路径的方式来定位可执行程序，换句话说，如果你愿意，你也可以从根目录开始，/home/cyx/day12/myproc，用绝对路径的方式访问自己的程序

ls可以不带 ./ 就能运行的原因在于，默认的程序在系统当中，会存在一个环境变量，它能够帮我们通过该变量在系统中特定的路径下帮我们搜索对应的ls命令，执行一条命令的前提，一定是要先找到他，找不到还执行啥呢？系统中存在的环境变量叫做PATH，读取环境变量的内容（echo $PATH）

综合刚刚所说为什么执行pwd、ls这些命令可以不带路径，原因是因为它们在特定的环境变量所指明的若干路径当中，Shell会从PATH环境变量（一串用冒号分隔的目录路径）中从左到右依次搜索这些目录，寻找与命令名称匹配的可执行文件，找到就自动执行了，不用带路径，而我们自己写的可执行程序对应的路径是自己的路径，没有在环境变量里，所以执行时无法直接找到我们的可执行程序，必须要用户指明出他对应的路径

上图可以证明，（which ls）可以看到他在环境变量/usr/bin/路径下，他就不用带 ./ 运行了，换言之，我们想不用带 ./ 就能运行也可以实现，在PATH环境变量所支持的众多：分隔的一个个路径当中，把你的路径追加到后面（export PATH=$PATH:/home/cyx/day12）

• 注意可能会写出这样的命令（export PATH=/home/cyx/day12）, 这种方式是不对的，不是把PATH是整体全部换成自己的路径，这样会把把别人的路径全部覆盖，如果你不小心误操作了环境变量，不用担心，将xshell全部关闭，重新再登录就可以了

还有另一种方式，把可执行程序拷贝到/usr/bin路径下（sudo cp -rf myproc /usr/bin）

• 在Linux中，把可执行程序，拷贝到系统默认路径下，这种让我们可以直接访问的方式，相当于Linux下软件的安装：你们用windows当中的工具帮你们安装软件，本质是把可执行程序、配置文件，全部拷贝到你系统特定的某些路径下，比如C盘的Profile，这个动作就叫做安装，不想要了可以删掉（sudo rm /usr/bin/myproc -rf）

• 删掉的动作其实就是某种意义上的卸载

 环境变量相关函数

1. exec 函数族

• 这些函数用于替换当前进程的映像为新的程序。如果执行成功，原程序的代码、数据、堆栈等会被新程序覆盖，但进程ID不变

#include <unistd.h>

extern char **environ;  全局变量，指向当前进程的环境变量数组（格式为 KEY=VALUE）
示例：
        for (char **env = environ; *env; env++) {
            printf("%s\n", *env);
        }

int execl(const char *pathname, const char *arg, .../* (char  *) NULL */);
int execlp(const char *file, const char *arg, .../* (char  *) NULL */);
int execle(const char *pathname, const char *arg, .../*, (char *) NULL, char *const envp[] */);
int execv(const char *pathname, char *const argv[]);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);
int execvpe(const char *file, char *const argv[], char *const envp[]);

• 命名规则：

  • 后缀 l：参数通过可变参数列表传递，参数列表以NULL结尾
  • 后缀 v：参数通过数组传递，数组元素以 NULL 结尾
  • 后缀 p：在 PATH 中搜索可执行文件
  • 后缀 e：允许自定义环境变量（通过 envp 参数）
• 错误处理：所有 exec 函数失败时会返回 -1，需检查 errno。
• 环境变量：execle 和 execvpe 可以覆盖默认环境变量，其他函数继承调用进程的环境

2 getenv

• 功能：获取指定环境变量的值。

#include <stdlib.h>

char *getenv(const char *name);

参数：name：环境变量名

返回值：成功返回变量值（字符串），失败返回 NULL

示例：
        char *path = getenv("PATH");

3 putenv

• 功能：设置或修改环境变量（格式为 KEY=VALUE）

#include <stdlib.h>

int putenv(char *string);

参数：string：环境变量字符串（如 "PATH=/usr/bin"）

返回值：成功返回 0，失败返回非 0

注意：修改会影响当前进程及其子进程

示例：
        putenv("MY_VAR=123");

实操

makefile

myproc:proc.c
	gcc -o $@ $^
.PHONY:clean
clean:
	rm -f myproc

exec/otherproc.cc

#include <iostream>
#include <unistd.h>

using namespace std;

int main()
{
    for(int i = 0; i < 5; i++){
        cout << "-------------------------------------------------------------------------"<< endl;
        cout << "我是另一个程序，我的pid是: " << getpid() << endl;
        cout << " MYENV: " << (getenv("MYENV")==NULL?"NULL":getenv("MYENV")) << endl;
        cout << " PATH: " << (getenv("PATH")==NULL?"NULL":getenv("PATH")) << endl;
        cout << "-------------------------------------------------------------------------"<< endl;
        sleep(1);
    }

    return 0;
}

proc.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>

int main()
{
    extern char **environ;
    pid_t id = fork();
    if(id == 0)
    {
        //child
        printf("我是子进程: %d\n", getpid());
        //execl: 如果替换成功，不会有返回值，如果替换失败，一定有返回值 ==》如果失败了，必定返回 ==》 只要有返回值，就失败了
        //不用对该函数进行返回值判断，只要继续向后运行一定是失败的！
        //execl("/bin/ls", "ls", "-a", "-ln", NULL); //lsssss: 不存在
        //char *const myargv[] = {
        //    "ls",
        //    "-a",
        //    "-l",
        //    "-n",
        //    NULL
        //};
        //execv("/bin/ls", myargv); //lsssss: 不存在
        //execlp("ls", "ls", "-a", "-l", "-n", NULL);
        //execvp("ls", myargv);
        //char *const myenv[] = {
        //    "MYENV=YouCanSeeMe",
        //    NULL
        //};
        putenv("MYENV=YouCanSeeMe");
        //覆盖式写入，只执行我们定义的环境变量，系统环境变量就失效了，可以传environ全局环境变量数组
        execle("./exec/otherproc", "otherproc", NULL, environ); 
        exit(1);
    }

    sleep(1);
    //father
    int status = 0;
    printf("我是父进程: %d\n", getpid());
    waitpid(id, &status, 0);
    printf("child exit code: %d\n", WEXITSTATUS(status));

    return 0;
}