前引：提到 Linux 环境变量，很多新手都会觉得它高深莫测，仿佛是一道难以跨越的技术门槛。实际上，环境变量并非遥不可及，它就存在于我们日常的 Linux 操作中，比如执行echo $PATH查看路径，或是配置 JDK 时设置JAVA_HOME。了解环境变量，不仅能帮助我们更好地理解 Linux 系统的运行逻辑，还能让我们根据自身需求自定义系统环境，提升操作便利性。本文将用通俗易懂的语言，带你走进 Linux 环境变量的世界，从它的基本作用、常见分类讲起，逐步教你掌握自定义配置的实用技巧，让你彻底告别对环境变量的 “陌生感”！

重点：【九】究极逻辑详解与逻辑图

目录

【一】环境变量介绍

【二】常见的环境变量名

【三】环境变量分类

【四】环境变量添加

【五】环境变量查看

【六】命令行参数

（1）argc与argv

（2）env

【七】进程的启动

【八】进程地址空间

（1）前引

（2）原理讲解

（3）创建子进程

（4）页表

【九】究极逻辑详解

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【一】环境变量介绍

环境变量：

是 Linux 系统中 “存储全局信息的变量”，供所有程序 / 命令调用

帮它们快速找到需要的资源，避免重复配置，即记录各种资源路径位置的变量

场景：我们执行各种指令，它需要环境变量去告诉它这个指令在哪里，不用我们写路径

【二】常见的环境变量名

各个环境变量名有自己的功能，可以利用 echo $环境变量名 进行查询各种信息

环境变量名	作用（记录的内容是哈）	查看方法（终端敲命令）	例如（你的系统可能不一样）
PATH	告诉系统 “去哪里找命令”（最核心！）	echo $PATH	/usr/bin:/bin:/home/yourname/bin
HOME	你的 “家目录” 路径（cd ~ 就是去这里）	echo $HOME	/home/yourname（普通用户）
USER	当前登录的用户名（谁在用这个终端）	echo $USER	zhangsan
SHELL	当前Shell,它的值通常是/bin/bash	echo $SHELL	bin/bash

例如：

【三】环境变量分类

环境变量也有作用范围，像上面的“常见环境变量名”属于全局变量，而根据分类也可分为局部变量

类型	作用范围（“能被谁看到”）	通俗例子
局部变量	只在 “当前终端窗口” 生效，子窗口 / 其他程序看不到	你在终端临时定义的 name=zhangsan
全局变量	所有终端窗口、子程序都能看到（全局生效）	PATH（命令路径）、HOME（你的家目录）

【四】环境变量添加

如果我们后面需要自己添加环境变量，那么根据分类添加时需要注意是全局还是局部：

• 直接定义变量（比如 age=20）：默认是 局部变量，只有当前终端能用，打开新终端就没了
• 用 export 声明（比如 export age=20）：变成 全局变量，新打开的子终端也能看到

例如：我们每次在执行编译好的可执行程序时，需要加前缀 ./ ，现在可以添加路径直接调用

（添加到系统的环境变量：环境变量名=$环境变量名 : 添加路径）

例如：我现在要添加一个全局变量，需要使用export声明

【五】环境变量查看

（1）可以使用 echo 查看已经存在的单个环境变量

例如：

（2）使用 env指令 查看所有环境变量

例如：

（3）使用 set 指令查看所有变量（含局部变量和函数）

（4）通过库函数  getenv（）获取环境变量内容

#include <stdlib.h>

char *getenv(const char *name);

例如：

打印单个的环境变量

【六】命令行参数

命令行参数：

命令行参数可以理解成 “给程序的‘额外指令’”，让程序知道 “要做什么、用什么数据、以什么方式做”。这里我们以main函数的命令行参数为例！

（1）argc与argv

argc：统计命令行参数的 “总数”

argv：存储命令行参数的 “字符串数组”，末尾是nullptr

可以看到包括我们输入的 ./Hello  也是一个字符串，命令行参数从0开始，根据空格划分个数！

（2）env

env（或 envp）：存储环境变量的 “字符串数组”，末尾是nullptr

因此我们可以利用env来打印环境变量：

【七】进程的启动

进程启动时，会被传两张表：命令行参数表 和 环境变量表。给这个进程提供各种路径和更多选项

每个进程都有专属的 “当前工作目录”。当我们用 fork 函数创建自己的子进程之后，子进程可以在子进程的代码分支中调用 chdir 函数修改工作目录，而子进程的修改不影响父进程，二者是独立的

【八】进程地址空间

什么是进程地址空间？进程的产生到结束中间的过程是如何的？为方便理解，由现象->出概念！

（1）前引

首先我们用 fork 函数来产出一个子进程，然后更改父\子进程的数据，看看是什么现象：

可以看到虽然 n 的修改可以看出各个进程是独立的数据，但是注意 n 的地址每次都是相同的！

可以确认这里的 n地址 绝对不是物理地址，引入新概念：这里n地址属于虚拟地址（或线性地址）

（2）原理讲解

当一个进程被创建的时候，之前对它的解释是：进程=PCB数据结构对象+代码数据，即：

                               

但是今天要更加完善一些，需要引入且完善对进程的了解！

在进程的PCB被操作系统创建出来同时：

（1）会产生一个进程地址空间，由PCB内的指针指向它

         进程地址空间：进程地址空间理解为一个真正物理内存的投影，来映射该进程物理内存分布

                                 （既然是映射，那么物理内存的分布也回直接映射在虚拟内存）

         作用：隔离：进程之间互不干扰，一个进程崩溃不会影响系统和其他进程

                             （防止该进程出现问题影响真正的物理内存，进而影响其它进程）

                    简化编程：程序员不用关心真实物理内存布局，只用关心虚拟地址

                              （不用管物理内存如何分布，只需要知道“有”这个地方就行）

（2）进程地址空间和真正的物理内存共同存在一个页表（Linux 使用页表） 来管理映射）里面，           左边和右边各自放自己的地址，Linux会通过页表存储的地址来拿到物理/进程地址空间

我们画出整个关系图，如下：

（3）创建子进程

创建子进程时，子进程会拷贝父进程的进程地址空间和物理内存，如果子进程需要更改数据，再在物理内存上单独开一块空间达到互相独立的数据（写时拷贝）：

（4）页表

我们先看下面几个概念，结合图片理解：

（1）进程先访问的是虚拟地址（进程自己的真实物理映射地址）但数据实际存在物理内存（真实           的硬件内存空间）里面

（2）CPU 要 “翻译” 虚拟地址时，得先找到页表在哪里。cr3 寄存器就是 CPU 里的一个特殊 “指             针”，它存储着当前进程页表的起始地址

（3）页表：用来放进程地址空间和物理内存各个范围分布的地址，同时标注这块区域的权限和资           源状态（比如0和1）

（4）进程要访问某个虚拟地址（比如执行一段代码、读取一个变量）时：

          进程的代码数据不会全部加载到内存，而是按需加载，每次加载一部分（内存空间有限）

          CPU通过查询 cr3 指针找到页表中对应的这块资源状态，如果为0（表示缺乏）会告诉操作            系统需要去磁盘取这块资源，随后操作系统更新页表

【九】究极逻辑详解

产生PCB：当一个进程被创建时，首先形成的是PCB（task_struct结构对象）

产生进程地址空间和物理内存：同时在PCB里面有一个指针指向了这个进程的进程地址空间（即虚拟内存，本质类似PCB，也是一个结构对象），这个虚拟内存是这个进程在真实物理内存的映射，包含了物理内存的严格区域、范围划分等信息

产生页表：操作系统从进程地址空间中提取该进程的物理地址，同时为该进程生成页表，用来放置对应各个区域的虚、物理地址和权限、状态信息

cr3管理：cr3是CPU的控制寄存器，来指向当前进程的页表，通过cr3，CPU才可以访问到页表

当更新进程时，只需要完成PCB的描述+更换cr3指向（更新页表）即可！思维图如下：

进程的运行：当进程需要调/修改某个资源时，CPU会通过 cr3 指针访问页表查看该资源空间对应                        的状态，如果缺乏会让操作系统去磁盘加载，或者权限不允许，则会结束该次请求

进程  =  内核PCB  +  代码数据  +  进程地址空间  +  页表