【Linux取经路】解析环境变量,提升系统控制力(二)

简介: 【Linux取经路】解析环境变量,提升系统控制力(二)

3.3 HOME

我们每次登陆 shell 都默认处在家目录下,这是因为我们每次登陆的时候,shell 会识别到当前登陆的用户,自动帮我们填充 $HOME 环境变量,登陆的时候 shell 会为我们分配命令行解释器 bash,bash 本质上也是一个可执行程序,它会帮我们执行 cd $HOME 指令,这就是为什么我们每次登陆,都默认在家目录下。

小Tips:我们可以通过 env 指令查看当前 bash 从操作系统中继承下来的所有环境变量。

3a33ddfaf0fa4673b033ea028aca778c.png除了使用 env 指令,我们还可以通过 getenv 这个系统调用接口来获取某个环境变量的值。

3.4 USER

通过 USER 这个环境变量可以实现权限的认证,不同的用户登录 shell,它的 USER 是自己的用户名。

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

同一份代码不同的用户去执行会得到不同的结果。

647da9dea53a443b809f65ac640d2727.png

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()    
{    
    char user[32];    
    strcpy(user, getenv("USER"));    
    if(strcmp("root",user) == 0)    
    {    
        printf("root用户,不受权限约束\n");    
    }    
    else    
    {    
        printf("普通用户,受权限约束\n");    
    }    
    printf("USER:%s\n",getenv("USER"));    
    return 0;                                                                         
}    

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正式因为 USER 这个环境变量的存在,操作系统就具备了识别当前登录用户的能力,进而可以和文件对应的拥有者、所属组以及对应的权限做对比,一次来判断当前用户是否具有某项权限。

四、命令行参数

C/C++ 的 main 函数是可以传参的,这两个参数就叫做命令行参数,如下所示:

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

argv 是一个指针数组,里面保存的是字符串地址,这个数组有 argc 个元素。

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

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main 函数做i为函数也是可以被调用的,它也有参数,调用 main 函数的时候可以传参。我们在 bash 命令行输入的:./mycode -a -b -c会被 bash 当成一个字符串,它会把这整个字符串以空格作为分隔符,分成一个个单独的字符串,然后将它们的地址存入到 argv 数组中。

小Tips:假设 argc == N,即有 N 个命令行参数,那么 argv[N] 会默认设置成 NULL。

4.1 命令行参数的作用

#include <stdio.h>
int main(int argc, char* argv[])    
{    
    if(argc != 2)    
    {    
        printf("./mycode [-a|-b|-c|-d]\n");    
        return 0;    
    }    
    if(strcmp(argv[1], "-a") == 0)    
    {    
        printf("执行功能1\n");    
    }    
    else if(strcmp(argv[1], "-b") == 0)    
    {    
        printf("执行功能2\n");    
    }    
    else if(strcmp(argv[1], "-c") == 0)    
    {    
        printf("执行功能3\n");    
    }    
    else if(strcmp(argv[1], "-d") == 0)    
    {    
        printf("执行功能4\n");    
    }                                                                                                                                                  
    else     
    {    
        printf("没有该选项!\n");    
    }    
    return 0;    
}    

image.png

命令行参数有一个重要的作用,它可以为指令、工具、软件等提供命令行选项的支持。

4.2 main函数的第三个参数

除了上面提到的 argc 和 argv 两个参数,main 函数还有第三个参数 env,它也是一个指针数组,存放的是该进程的环境变量。

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

9fbc102648c04c34974cd6138bba97ea.png

总结:我们平时写的 C/C++ 代码会有两张核心向量表,一张叫命令行参数表,另一张叫环境变量表。我们平时执行的指令,自己写的可执行程序都是 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环境变量信息,子进程会继承父进程交给我的环境变量。这就是环境变量具有全局特性的本质。

4.3 环境变量可继承的验证

通过下面这条指令在 bash 的上下文数据中添加一个我们自己的环境变量,通过查看子进程中是否有该环境变量来验证环境变量可以被子进程继承。

export MY_VALUE=12345678

1ca650fc0f8c492ca67f3c9ec97c431f.png

下面执行子进程 ./mycode,可以发现它里面也有 MY_VALUE 这个环境变量,说明子进程 mycode 继承了父进程 bash 的环境变量。


e5ab3468265449d99c5441c2a0f88bb5.png

正是因为子进程可以继承父进程的环境变量,所以我们在 bash 输入的所有指令都要遵守权限,因为输入的所有指令都可以看做是 bash 的子进程,都继承了 bash 的环境变量。通过下面这条指令可以删除环境变量。

unset MY_VALUE

五、本地变量与内建命令

本地变量就是在命令行中直接定义的变量。

be4123e641f74742ba8a5eb0c2a175bb.png


可以通过 set 命令查到系统当中的所有环境变量和本地变量。其中本地变量是不会被子进程继承的,只会在本 bash 内有效。可以通过 export 指令将一个本地变量变成环境变量。


export MYVALUE
//MYVALUE本来是一个本地变量
//执行完这条指令后MYVALUE就会变成一个环境变量

5.1 在bash命令行输入的指令并不一定都要创建子进程

如上图所示,我们可以通过 echo 指令打印出本地变量,之前说过 echo 作为指令,本质上也是一个可执行程序,既然是可执行程序,那就会创建进程,但是我们又说了子进程是无法继承父进程的本地变量,那为什么 echo 可以打印出父进程 bash 的本地变量呢?原因是:并不是所有的指令都会创建子进程。指令可以分为以下两类:

常规命令:通过创建子进程完成的。

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,或者系统提供的函数。

而 echo 就是一个内建命令,执行 echo 命令的时候并不会创建子进程,与此类似的还有 cd 命令,它也是一个内建命令,通过调用 chdir 系统接口可以改变当前进程的工作目录。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>                                                                            
int main(int argc, char* argv[], char* env[])    
{    
    sleep(30);    
    printf("change begin\n");    
    if(argc == 2)    
    {    
        chdir(argv[1]);    
    }    
    printf("change end\n");    
    sleep(30);    
    return 0;    
}   

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在 bash 命令行输入 cd 命令的时候,bash 并不会创建子进程,而是去判断命令行参数是否为 cd,如果是就直接去调用 chdir 系统接口切换工作目录。

小Tips:除了上面提到的两种通过代码获取环境变量的方法(命令行第三个参数、getenv系统接口)外,还可以通过第三方变量environ获取,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>
int main(int argc, char *argv[])
{
  extern char **environ;
  int i = 0;
  for(; environ[i]; i++)
  {
    printf("%s\n", environ[i]);
  }
  return 0;
}

六、结语

今天的分享到这里就结束啦!如果觉得文章还不错的话,可以三连支持一下,春人的主页还有很多有趣的文章,欢迎小伙伴们前去点评,您的支持就是春人前进的动力!

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