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[English version](/posts/c教程/en-US/07-Working Close to the System/068-Environment Variables)

Unix 中的每个程序都会继承一组称为环境变量的键值对。它们存储有关您的 shell、系统配置和运行时行为的信息，例如您的用户名、主目录和编译器路径。

C 使您能够完全控制直接读取、修改和定义这些变量。

步骤 1. 什么是环境变量？ ​

环境变量是以下形式的字符串：

KEY=VALUE

您可以在 shell 中查看它们：

printenv

常见示例：

HOME=/home/user
PATH=/usr/local/bin:/usr/bin:/bin
USER=alice
LANG=en_US.UTF-8
SHELL=/bin/bash

当您运行每个程序时，这些值将传递给每个程序。

步骤 2. 在 C 中访问环境变量 ​

可以使用标准库函数getenv()读取变量。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void) {
    const char *path = getenv("PATH");
    if (path)
        printf("PATH = %s\n", path);
    else
        printf("PATH not found.\n");
}

输出示例：

PATH = /usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin

如果变量不存在，getenv()回报NULL.

步骤3.设置环境变量 ​

要定义或更改程序内的变量，请使用setenv().

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main(void) {
    setenv("GREETING", "Hello from C!", 1);
    printf("%s\n", getenv("GREETING"));
}

setenv(name, value, overwrite)

-overwrite = 0：不要覆盖现有变量。 -overwrite = 1: 如果存在则替换它。

输出：

Hello from C!

步骤 4. 删除环境变量 ​

使用unsetenv()删除变量。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main(void) {
    setenv("TEMPVAR", "temporary", 1);
    printf("Before unset: %s\n", getenv("TEMPVAR"));
    unsetenv("TEMPVAR");
    printf("After unset: %s\n", getenv("TEMPVAR"));
}

输出：

Before unset: temporary
After unset: (null)

步骤 5. 访问所有环境变量 ​

这environ全局变量使您可以访问整个环境列表。

#include <stdio.h>
extern char **environ;
int main(void) {
    for (char **env = environ; *env != NULL; env++) {
        printf("%s\n", *env);
    }
}

这将打印进程中当前活动的所有环境变量。

步骤 6. 将环境变量传递给子进程 ​

当你使用fork()和exec()，环境变量由子进程自动继承。

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main(void) {
    setenv("HELLO", "world", 1);
    execlp("printenv", "printenv", "HELLO", NULL);
    perror("execlp");
}

输出：

world

您还可以使用提供自定义环境列表execle()或者execve().

步骤 7. 新程序的自定义环境 ​

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main(void) {
    char *newenv[] = { "MODE=debug", "VERSION=1.0", NULL };
    execle("/usr/bin/env", "env", NULL, newenv);
    perror("execle");
}

输出：

MODE=debug
VERSION=1.0

新进程只存在这两个变量，其他所有变量都被丢弃。

步骤 8. 为什么环境变量很重要 ​

它们是 Unix 设计理念的关键部分：

  • 程序应该可以配置而无需重新编译。
  • 环境变量提供全局、进程级配置。

例如：

-PATH控制搜索可执行文件的位置。 -HOME定义用户目录。 -LANG定义区域设置。 -LD_LIBRARY_PATH控制动态链接。

步骤 9. 安全注意事项 ​

环境变量是自动继承的，因此如果不小心处理它们可能会带来安全风险：

  • 避免信任环境变量进行身份验证。
  • 始终验证PATH,HOME， 和TMPDIR.
  • 使用unsetenv()对于敏感上下文（例如 setuid 程序）。

小代码：带有路径查找的迷你 Shell ​

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void) {
    const char *path = getenv("PATH");
    if (!path) path = "(none)";
    printf("Current PATH:\n%s\n", path);
    setenv("PATH", "/usr/local/bin:/usr/bin", 1);
    printf("\nUpdated PATH:\n%s\n", getenv("PATH"));
}

输出：

当前路径：
/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin

更新的路径：
/usr/local/bin:/usr/bin

第 10 步：为什么它很重要 ​

环境变量为您的程序提供上下文：

  • 它们告诉您文件、库和配置的位置。
  • 它们让您动态控制运行时行为。
  • 它们对于系统工具、shell、守护进程和测试至关重要。

了解如何读取和修改它们是掌握 C 语言 Unix 编程的关键。

自己尝试一下 ​

  1. 按字母顺序打印所有环境变量。
  2. 实现你自己的envC 中的命令。 3.编写程序修改PATH并启动另一个程序。
  3. 创建继承修改变量的子进程。
  4. 结合setenv(),execle()， 和getenv()模拟沙盒运行。

接下来，您将了解错误处理和返回代码，这是每个 Unix 进程用来告诉系统它是成功还是失败的不可见信号。

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