今天我们来学习进程的另一个重要知识点,命令行参数与环境变量

我们先来探讨一下命令行参数是什么,话不多说,现在开始啦

命令行参数

1.命令行参数概念

在执行程序时,除了程序名本身,我们还可以在后面跟上一些额外的 “输入”,这些输入就叫做命令行参数(Command-Line Arguments)

你可以把它理解为:给程序的 “启动指令” 或 “配置选项”

生活中的例子:

  • 你去餐厅吃饭,服务员问你:“请问你要什么主食?” 你回答:“一碗米饭。” 这里的 “一碗米饭” 就是你给服务员的 “参数”
  • 你使用打车软件,输入 “目的地:天安门”,这个 “天安门” 就是你给打车软件的 “参数”

编程中的例子:当你在终端里输入以下命令时:

ls -l -a

  • ls 是程序名。
  • -l 和 -a就是传递给 ls 程序的命令行参数
  • ls 程序根据这两个参数,执行了 “以长格式(-l)列出 当前 目录下的所有(包括隐藏文件)文件” 这个特定行为

没有命令行参数,程序的行为是固定的。有了它,同一个程序就可以根据不同的输入,完成不同的任务

2.argc

argc (Argument Count)

  • 它是一个整数,代表命令行参数的总个数
  • 注意:程序名本身也被算作一个参数。所以 argc 的值至少是 1
3.argv

argv (Argument Vector)

  • 它是一个字符串指针数组 (char *argv[])。
  • argv[0] 指向程序名的字符串(例如 "./my_program"
  • argv[1] 指向第一个命令行参数的字符串(例如 "hello"
  • argv[2] 指向第二个命令行参数的字符串(例如 "world"
  • ... 以此类推。
  • argv[argc] 是一个 NULL 指针,标志着参数列表的结束
4.argc与argv的应用

下面我们创建两个文件来写测试用例:

运行以后我们就可以发现argv[i]会打印出./code 后面跟着的命令行参数-a, -b, -c

或许你会说,这有什么用呢,那我现在问一个问题,你如何使用不同的命令行参数匹配对应的功能?

使用argc与ragv就行

这里我们更改一下code.c的代码

#include <stdio.h>      
#include <string.h>      
      
int main(int argc, char* argv[])      
{      
    if (argc != 2)      
    {      
        printf("usage : %s [-a/-b/-c]\n", argv[0]);      
        return 1;                                                                                                                                                                                                
    }    
    if (strcmp(argv[1], "-a") == 0)    
    {    
        printf("这是功能1 : %s\n", argv[1]);    
    }    
    else if (strcmp(argv[1], "-b") == 0)    
    {    
        printf("这是功能2 : %s\n", argv[1]);    
    }    
    else if (strcmp(argv[1], "-c") == 0)    
    {    
        printf("这是功能3 : %s\n", argv[1]);    
    }    
    else     
    {    
        printf("usage : %s [-a/-b/-c]\n", argv[0]);    
    }    
    //for (int i = 0; i < argc; i++)    
    //{    
    //    printf("argv[%d] : %s\n", i, argv[i]);    
    //}    
    return 0;    
}                                      

此时我们再次运行,输入对应的-a, -b, -c就会匹配对应的功能,是不是很有用,这就是为什么我们使用类似ls等指令的时候,命令行参数的不同会使结果不同

5.总结
  • 命令行参数是程序启动时,用户通过终端传递给程序的额外信息
  • 在 C 语言中,main 函数通过 argc 和 argv 两个参数来接收它们
  • argc 是参数的总个数(包含程序名)
  • argv 是一个字符串数组,存储了具体的参数内容,argv[0] 是程序名,argv[argc] 为 NULL

掌握了命令行参数,你就可以编写更加灵活和通用的程序,比如像 lsgcc 这样功能强大的命令行工具

在下一部分,我们将学习环境变量,它是操作系统为进程提供的另一种重要的配置信息来源

环境变量

1.环境变量的基本概念

• 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
• 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

2.查看环境变量⽅法

env:输出所有的环境变量

echo $NAME //NAME:你的环境变量名称

3.常⻅环境变量

PATH : 指定命令的搜索路径
HOME : 指定⽤⼾的主⼯作⽬录(即⽤⼾登陆到Linux系统中时,默认的⽬录)
SHELL : 当前Shell,它的值通常是/bin/bash
USER : 当前用户的用户名
LOGNAME : 当前登录的用户名
OLDPWD : 上一个pwd,这就是为什么cd -可以回到上一个地址
HISTSIZE : 保存历史命令最大条数,上述显示1000,说明最多可以保存1000条使用过的命令

4.测试PATH,理解export

1. 创建code.c⽂件

#include <sdtio.h>

int main()
{
    printf("hello linux!\n");
    return 0;
}


2. 对⽐ ./code 执⾏和之间 code 执⾏

发现只有./code(即带上当前路径)才可以执行,而code会显示无法找到

3. 为什么有些指令可以直接执⾏(如ls, tree, pwd),不需要带路径,⽽我们的⼆进制程序需要带路径才能执⾏?

这是因为系统的环境变量PATH在起作用



如果不带当前路径,系统默认就会去PATH里面查找,怎么查找呢,就是一个一个遍历存储在PATH路径下的所有路径的文件,如果发现一样的,就执行它
如果我们也想直接使用code运行程序怎么办呢,就需要使用到export了

4. 将我们的程序所在路径加⼊环境变量PATH当中, export PATH=$PATH:code程序所在路径

此时就可以直接执行啦!

5.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
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

我们已经使用了echo export env了,现在我们使用unset将PATH删除掉

不要担心他没了,我们删除的只是临时的PATH,等我们再次登录user1用户,它就会自动恢复默认

6.环境变量的组织⽅式

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

那照这样说的话,是不是main函数也会有一个env表呢,我们是不是可以通过main函数的env表打印出系统的env呢?答案是可以的,这个时候我们引入main的另一个参数,env

#include <stdio.h>                                                                                                             
                                                                                                             
int main(int argc, char* argv[], char* env[])                                                                                                             
{                                                                                                             
    (void)argc;                                                                                                             
    (void)argv;                                                                                                             
    for (int i = 0; env[i]; i++)                                                                                                             
    {                                                                                                             
        printf("env[%d]->%s\n", i, env[i]);                                                                                                             
    }                                                                                                             
    return 0;    
}

运行一下,并且和env对比一下

一模一样!

7.通过第三⽅变量environ获取环境变量

这里我们再次改变一下code.c的代码,引入environ

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 <stdio.h>                                                                                                                                              
#include <stdlib.h>                                                                                                                                                
                                                                                                                                                
int main()                                                                                                                                                
{                                                                                                                                                
    extern char** environ;                                                                                                                                                
    for (int i = 0; environ[i]; i++)                                                                                                                                                
    {                                                                                                                                                
        printf("environ[%d]->%s\n", i, environ[i]);                                                                                                                                                              
    }                                                                                                             
    return 0;                                                                                                                                                
} 

运行,也打印出了系统的环境变量

8.通过系统调⽤获取或设置环境变量

• putenv , 后⾯讲解
• getenv , 本次讲解

code.c代码改为下面这样

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

int main()
{
    printf("%s\n", getenv("PATH"));
    return 0;
}

运行就可以打印PATH字符串

9/环境变量通常是具有全局属性的

环境变量通常具有全局属性,可以被⼦进程继承下去

为了验证这个,我们将code.c改为下面的代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    char *env = getenv("MYENV");
    if(env)
    {
        printf("%s\n", env);
    }
    return 0;
}

此时系统里面是没有MYENV这个环境变量的,所以./code是没有输出的

我们就使用这个code,如果我们将MYENV添加到环境变量,并且再次启动这个./code输出我们刚刚添加的MYENV,就验证了我们的观点,全局变量是具体全局属性的

验证成功!!

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