Linux-3 进程概念(三)

1.环境变量

1.1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

环境变量彼此之间其实没有关系，一般是具有特殊用途的变量定义变量的本质，其实是开辟空间；在运行期间我们的程序也能开辟空间操作系统/bash是用C语言写的程序，也可以在运行中开辟空间

1.2常见的环境变量

env 可以查看系统环境变量

PATH : 指定命令的搜索路径
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)
SHELL : 当前Shell,它的值通常是/bin/bash。
USER：用户

1.3和环境变量相关的命令

echo: 显示某个环境变量值
export: 设置一个新的环境变量
env: 显示所有环境变量
unset: 清除环境变量
set: 显示本地定义的shell变量和环境变量

set 可以查到几乎所有的变量

当 PATH 的内容被覆盖之后 XShell断开登陆重新连接后 PATH又回到了默认了

登陆系统时，环境变量从磁盘中来(脚本或某些配置文件夹) 系统启动后环境变量从磁盘->内存

所有的环境变量都是内存级的，在进程(bash)的上下文当中的当bash进程退出，环境变量自然就没了

1.4环境变量PATH

$PATH：

当我们 ls 显示当前路径文件时，和运行自己写的代码时，有没有想过：为什么我们的代码运行要带路径，而系统的指令不用带路径？如果我们直接输入我们的可执行程序，会显示 bash: process: command not found

可以用echo查看PATH环境变量

为什么系统命令(程序)“不用”绝对路径就能执行？系统在环境变量PATH默认路径找，系统命令都能找到

那么如何让自己的程序不用绝对路径就能用呢？ 1.拷到默认搜索路径下(这就相当于把软件安装到系统里) 2.把程序所属路径添加到默认搜索路径下

pwd查看当前路径，把当前路径添加到环境变量中：export PATH=$PATH:路径

1.5获取环境变量

main函数有3个参数

前两个参数叫作命令行参数，第三个叫作环境变量参数。

第一个参数：int argc是个整型变量，表示命令行参数的个数（含第一个参数）。
第二个参数：char *argv[ ]是个存放字符指针的数组，每一个元素一个字符指针，指向一个字符串。这些字符串就是命令行中的每一个参数（字符串）。
第三个参数：char *envp[ ]也是存放字符指针的数组，数组的每一个原元素是一个指向一个环境变量（字符串）的字符指针。

#include <stdio.h>    
#include <unistd.h>    
#include<stdlib.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;    
}

环境变量是当你进入系统这个环境给你准备的变量

bash进程创建子进程时会帮我们维护两张表：命令行参数表、环境变量表(environ)

而这个表就是我们main函数的第三给参数char* env[]指向的表，环境变量可以被子进程继承下去

还可以用第三方变量environ获取

另外还能直接通过变量名获取环境变量

2.进程地址空间

2.1引入

怎么理解这张图呢？

我们来验证一下

#include <stdio.h>    
#include <unistd.h>    
#include <stdlib.h>    
                                                                                                                                                                                                                  
int g_unval;    
int g_val = 100;                                         
int main()                                               
{                                                        
  printf("code addr:%p\n",main);                         
  printf("init data addr:%p\n",&g_val);//已初始          
  printf("uninit data addr:%p\n");                          
  char *heap = (char*)malloc(20);                           
  printf("heap addr:%p\n",heap);//堆                        
  printf("stack addr:%p\n",&heap);//栈                      
  return 0;                                      
}

已初始化数据和未初始化数据会在进程运行期间一直存在

#include <stdio.h>    
#include <unistd.h>    
#include <stdlib.h>    
   
int main()    
{      
  char *heap1 = (char*)malloc(20);    
  char *heap2 = (char*)malloc(20);    
  char *heap3 = (char*)malloc(20);    
  printf("heap1 addr:%p\n",heap1);//堆    
  printf("heap2 addr:%p\n",heap2);    
  printf("heap3 addr:%p\n",heap3);    
  printf("stack1 addr:%p\n",&heap1);//栈    
  printf("stack2 addr:%p\n",&heap2);    
  printf("stack3 addr:%p\n",&heap3);                                                                                                                                                                              
  return 0;    
}

可以看出堆向上增长栈向下增长

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int g_val = 0;
int main()
{
    pid_t id = fork();
    if(id < 0)
    {
        perror("fork");
        return 0;
    }
    else if(id == 0)
    { //child,子进程肯定先跑完，也就是子进程先修改，完成之后，父进程再读取
        g_val=100;
        printf("child[%d]: %d : %p\n", getpid(), g_val, &g_val);
    }
    else
    { //parent
        sleep(3);
        printf("parent[%d]: %d : %p\n", getpid(), g_val, &g_val);
    }
    sleep(1);
    return 0;
}