1. 环境变量

1.1 如何理解 Linux 环境变量？

环境变量是 Linux 中用户态进程存储运行时配置信息的 “键值对（Key=Value）集合”，核心逻辑可从 3 个关键点理解：

1. 存储与访问：进程地址空间的 “专属区域”
   每个进程创建时，内核会在其地址空间中分配一块区域存 “环境表”（字符串数组），进程通过 getenv()（读）、setenv()（写）等标准库函数操作；内核不解析变量含义，仅负责在进程创建（fork）或加载（exec）时，将父进程环境表 “拷贝” 给子进程。

2. 作用域：“进程私有 + 父子继承”
   默认仅当前进程及子进程有效（因继承机制），不影响其他进程。例如 bash 中用 export KEY=VALUE 声明的 “导出变量” 会传给子进程（如 ls、python），未加 export 的 “本地变量” 仅当前 bash 可用。

3. 语义解析：用户态程序 “自己说了算”
   内核不关心变量意义，解析由用户态程序完成：比如 Shell 靠 PATH 找可执行文件、git 用 GIT_HOME 定位配置、应用用 HOME 找用户目录，本质是程序间约定的 “配置传递规则”。

1.2 环境变量最开始从哪里来？

所有环境变量最终追溯至系统初始化的 “初始环境”，经 3 步传递扩展：

1. 底层源头：内核启动时的 “初始注入”
   内核完成启动（加载根目录、初始化硬件）后，会创建第一个用户态进程（如 systemd），并注入最基础的变量，来源包括：

• 内核编译配置（如 HOSTNAME，由硬件 / 启动参数生成）；
• 启动加载器（GRUB）传递的参数（如 ROOT 根目录、初始 PATH）。

1. 核心扩展：登录 Shell 加载配置文件
   用户登录时启动 “登录 Shell”（如 bash），会加载两类配置文件扩展变量：

• 系统级（对所有用户生效）：/etc/profile、/etc/environment；
• 用户级（仅当前用户生效）：~/.bash_profile、~/.bashrc（bash 为例）。
  这些文件会定义常用变量（如 PATH=$PATH:/usr/local/bin、LANG=en_US.UTF-8）。

1. 最终传递：子进程继承父进程环境
   用户后续启动的程序（如 vim、docker），会继承启动它的父进程（如 Shell）的环境变量，形成 “内核→初始化进程→登录 Shell→用户进程” 的完整传递链。

1.3 认识更多的环境变量

除了 PATH，Linux 中还有许多常用环境变量，它们在系统运行和程序交互中扮演重要角色，按功能可分为以下几类：

1.3.1 用户与目录相关

• HOME：当前用户的主目录路径（如 /home/yourname 或 /root），cd ~ 本质就是切换到 $HOME。
• USER/LOGNAME：当前登录用户名（如 yourname 或 root），程序可通过它识别用户身份。
• PWD：当前工作目录的绝对路径（等价于 pwd 命令输出），动态更新。
• OLDPWD：上一次工作目录的路径，执行 cd - 时会切换回这个目录。

1.3.2 系统与运行环境相关

• LANG/LC_ALL：控制语言编码和本地化设置（如 en_US.UTF-8 表示英文环境，zh_CN.UTF-8 表示中文环境），影响程序的字符显示、时间格式等。
• SHELL：当前使用的 Shell 程序路径（如 /bin/bash 或 /usr/bin/zsh）。
• TERM：终端类型（如 xterm-256color），告诉程序终端支持的功能（如颜色、光标控制）。
• HOSTNAME：当前主机的名称，可通过 hostname 命令修改。

1.3.3 程序运行相关

• PATH：命令搜索路径（核心变量，已详述）。
• LD_LIBRARY_PATH：动态链接库（.so 文件）的搜索路径，程序加载依赖库时会参考此变量。
• PYTHONPATH/NODE_PATH：特定编程语言（Python/Node.js）的模块搜索路径，扩展程序可导入的库目录。
• TZ：时区设置（如 Asia/Shanghai 表示北京时间），影响程序输出的时间戳。

1.3.4 临时与特殊用途

• TMPDIR：临时文件存放目录（通常为 /tmp），程序创建临时文件时会优先使用此路径。
• _（下划线）：记录上一条命令的最后一个参数或完整路径（如执行 ls /home 后，$_ 会等于 /home）。
• SSH_TTY/SSH_CLIENT：通过 SSH 登录时，记录 SSH 连接的终端和客户端信息（如客户端 IP）。

查看所有环境变量

执行 env 或 printenv 命令可列出当前 Shell 进程的所有环境变量；若想查看某个变量的值，直接输入 echo $变量名（如 echo $HOME）。

这些变量共同构成了程序运行的 “上下文信息”，理解它们能帮助排查命令执行异常（如 command not found 可能是 PATH 配置问题）、定制程序行为等。

1.4 和环境变量相关的参数

1.5 通过代码获取环境变量

1. 函数参数与环境变量的传递

在 C 语言中，main 函数的标准原型是 int main(int argc, char *argv[])，但实际上还可以接收第三个参数 char *env[]（或 char **env），这个参数就是环境变量表。

• 当程序启动时，操作系统会将当前进程的环境变量以 “键值对字符串数组” 的形式，通过 env 参数传递给 main 函数。
• 数组中每个元素是类似 KEY=VALUE 的字符串（例如 PATH=/usr/bin），数组末尾以 NULL 结束（作为终止标记）。

#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;
}