【Linux】命令行参数和环境变量

一时失言乱红尘 2024-04-22 12:14 69阅读 0赞

## 一.理解什么是上下文数据 ##

### 并发 ###

并发: 多个进程在一个CPU下采用进程切换的方式，在一段时间之内，让多个进程都得以推进，称之为并发。

我们知道一个进程在cpu上执行了一段时间之后，即使没有执行完，也会被剥离下来，我们把这称为基于进程切换基于时间片轮转的调度算法。

### 几个问题 ###

1.为什么函数的返回值会被外部拿到呢？

答：返回的时候会保存到寄存器里，通过CPU的寄存器拿到数据。

当返回的数据很大时，会用多个寄存器保存。

2.系统如何得知代码执行到第几行了？

答：通过程序计数器pc（也叫eip）

程序计数器：记录当前进程正在执行指令的下一行指令的地址。

其实CPU中有很多寄存器，例如通用寄存器（eax，ebx），记录栈帧的（ebp，esp，eip），状态寄存器（status）；

那么这些寄存器都有什么作用呢？

答：提高效率，进程高频数据会放入寄存器中；也就是说，CPU内的寄存器保存的是，进程相关的数据，而这些数据被称为上下文。

### 上下文作用 ###

进程在从CPU上离开的时候，要将自己的上下文数据保存好，甚至带走，其目的是为了下次运行此进程时能够恢复，否则每次都从头开始运行，效率太低了。

上下文会存在进程的PCB中。

进程切换时：

1.  保存上下文；
2.  恢复上下文。

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## 二.命令行参数 ##

在初学C语言的时候，可能在一些书籍上会看到main函数带参数，就像这样

int main(int argc,char*argv[])
    {
        //....
        return 0;
    }

这个argv是一个整型，argc表示argv指针数组的大小。

那这些参数有什么用呢？

我们知道其实代码在执行时，第一个调用的函数不是main函数，所以是可以给main函数传参的

![c4f41d0f3db640979705ecf16ce721ef.png][]

在来看下面这一段代码：

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

运行结果：

![6a574e311d7f43979b785969eaf59c18.png][]

其实 "./mycmd -a -b -c -d" 被当成一个字符串，以空格为分隔，被分成了五个字符串，然后再依次填入argv指针数组中，最后一个位置的下一个位置再填成空指针。

![192b2a859f75492286d1eb95965666b1.png][]

那么这有什么用呢？

我们平常使用的那些指令，例如 ls 什么的，它们后面跟不同的选项，就会有不同的功能，原理就是这个命令行参数。

例：

int main(int argc,char*argv[])
    {
    
        if(argc==2)
        {
           if(strcmp(argv[1],"-a")==0)                                                                                                           
                  printf("功能1\n");
           else if(strcmp(argv[1],"-b")==0)
                  printf("功能2\n");
           else if(strcmp(argv[1],"-c")==0)
                  printf("功能3\n");
           else if(strcmp(argv[1],"-d")==0)
                  printf("功能4\n");
           else
                  printf("default\n");
          }
          else
              printf("mycmd -> [-a|-b|-c|-d]\n");
    
         return 0;
    }

![cdada6fe2c7a40c9aca6500052dd0de4.png][]

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## 三.环境变量 ##

### 是什么 ###

环境变量是系统提供的一组name=value形式的变量，不同的环境变量有不用的用途，通常具有全局性和可继承性。

我们所运行的进程，都是bash的子进程，bash本身在启动的时候，会从操作系统的配置文件中读取相关环境变量的信息，子进程会继承父进程交给我的环境变量。

下面让我们来认识几个环境变量

### PATH ###

PATH : 指定命令的搜索路径

我们在使用ls这些命令时，并不需要带路径，而使用我们自己写的就要带路径，这是为什么呢？

这就跟PATH环境变量有关了。

使用下面命令，查看PATH环境变量

echo $PATH   //$符号用于提取环境变量的值，否则只是单纯的打印PATH

![008d88e32a794db8809a652cdcc8a00a.png][]

可以看到，这一串用 " : " 分隔开的路径，就是系统寻找命令的路径，我们可以把当前路径添加进PATH，这样我们自己写的也可以不带路径直接使用了。

![e61a8cfc7565419999e88cf24fb7e85c.png][]

![743f7d460e814aaab7358fd7b43410d2.png][]

不过这个PATH是内存性质的，如果不小心改错了，也不用担心，重新登陆 xshell 就行了。

### HOME ###

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)

echo $HOME

![d2b1b0bdf58a4866b86d175cc45dafd1.png][]

### SHELL ###

SHELL : 当前Shell,它的值通常是/bin/bash

echo $SHELL

![d74b398b88be447f8d7134e5982ae07c.png][]

### 本地变量 ###

NAME=value   //像这样设置的就是本地变量，注意 = 号两边不能有空格

![4fb4de92b8b54c8f8f4de675b0023de7.png][]

本地变量只在bash本地有效，不可以被继承。

### 环境变量相关命令 ###

1.  echo: 显示某个环境变量值
2.  export: 设置一个新的环境变量，可以将本地变量导入变成环境变量
3.  env: 显示所有环境变量（无法显示本地变量）
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（即显示本地变量和环境变量）

![94ebe9b54f04471b9348d1ff59487bfa.png][]

### 环境变量的组织方式 ###

![14d3fd55653d48c78715ec8416beb9d5.png][]

环境变量的组织方式和命令行参数是一样的。

> 所以一个进程在运行时，不是简单的加载到内存中，还会传入两张核心向量表：
> 
> 1.  命令行参数表
> 2.  环境变量表

### 通过代码如何获取环境变量 ###

#### 函数getenv ####

![4b9c7e036270494da0215bf9a75c9c9d.png][]

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

#### 命令行第三个参数 ####

其实main函数还能传第三个参数：char \*env\[\]

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

由于很长，这里只截一部分

![762d21c7bff24fdc89aaec8c91544a4d.png][]

#### 通过第三方变量environ获取 ####

#include <stdio.h>
    
    int main()
    {
        extern char**environ;  //注意要先声明一下
    
        for(int i=0;environ[i];i++)
        {
            printf("environ[%d]->%s\n",i,environ[i]);
        }
    
        return 0;
    }

### 内建命令 ###

![046d262a2f7f40af9c30d954990128f8.png][]

这里发生了一个奇怪的现象，MY\_VALUE是本地变量，为什么可以用echo命令打印出来？

执行命令时，bash要创建子进程，那么它运行的时候要创建子进程吗？

如果需要创建子进程，那么因为本地变量不会被继承，也就不会被打印出来，可事实并非如此。

其实命令分为两批：

1.  常规命令：通过创建子进程完成的；
2.  内建命令：bash不创建子进程，而是由自己亲自执行，类似于bash调用了自己写的，或是系统提供的函数。

而echo就是一个典型的内建命令，类似的还有 cd 命令。

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