环境变量、system（day10）

一、环境变量
bash下的环境变量。
每个进程都默认从父进程继承环境变量
bash本身就是一个程序，这个程序运行的时候，bash进程
可以定义只能之自己这个进程中使用的变量，这种变量称为自定义变量。
用户可以使用
export 环境变量的名字
将自定义变量变为环境变量。环境变量可以被子进程继承。

如何使用程序访问环境变量？
系统维护着一个全局变量   extern char **environ;
这个全局变量的名字就是环境变量列表的首地址。
借用这个全局变量，遍历环境变量列表。
代码参见   trav_l.c

int main()
int main(void)
int main(int argc,char *argv[])
int main(int argc,char *argv[],char *envp[])
使用int main(int argc,char *argv[],char *envp[])遍历环境变量的列表。代码参见trav_l1.c

操作环境变量的函数
getenv(3)
#include <stdlib.h>
char *getenv(const char *name);
功能：获取环境变量的值
参数：
name：指定了环境变量的名字
返回值：
找不到为NULL
返回环境变量值字符串的首地址

环境变量的操作   代码参见   env_op.c

putenv(3)
#include <stdlib.h>
int putenv(char *string);
功能：增加或改变环境变量的值
参数：
string:name=value格式。如果name不存在，增加到环境变量列表。
如果存在，将环境变量的值改为value。
返回值：
成功0    非0 失败

setenv(3)
 #include <stdlib.h>
int setenv(const char *name,const char *value,int             overwrite);
功能：增加或改变一个环境变量
参数：
name：指定环境变量的名字
value：指定环境变量的值
overwrite：如果环境变量存在，overwrite设置为非0，改变环境变量的值为value；如果overwrite设置为0，环境变量的值不改变。

返回值：
0   成功
-1  错误  errno被设置

int unsetenv(const char *name);
功能：删除环境变量
参数：
name：指定了要删除的环境变量
返回值：
0   成功
-1  错误  errno被设置
clearenv(3)

二、加载新的映像
使用新的映像替换旧的映像。
加载新的映像使用execve(2)家族的函数
#include <unistd.h>
int  execve(const  char  *filename, char *const argv[],
                  char *const envp[]);
功能：执行程序
参数：
filename：指定了要执行的程序。必须是可执行文件
argv：是传递给程序的参数。相当于命令行参数的传递
envp:是传递给程序的环境变量

返回值：
-1    错误  errno被设置
成功   不返回。

execl(3)
#include <unistd.h>
int execl(const char *path,  const  char *arg, ...);
int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
int execle(const char *path, const  char *arg,
                  ..., char * const envp[]);

int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);
int execvpe(const   char  *file,  char *const argv[],
                  char *const envp[]);

l：需要将argv数组中的每个元素罗列出来，传给函数
v：传递的是指针数组的首地址
p:PATH环境变量。如果带p,到PATH环境变量指定的路径下找命令。如果不带p，必须告诉程序可执行文件的路径。   
e:如果带e，可以在程序加载的过程中设定环境变量。如果不带e。代表新的进程默认继承父进程的环境变量。


day10$ps -o "pid,ppid,pgrp,comm"
  PID  PPID  PGRP COMMAND
19077 19066 19077 bash
19885 19077 19885 ps



举例说明   execve(2)的使用，加载新的映像。
代码参见  execve.c

举例说明  在子进程中加载新的映像。
代码参见  exec_ps.c

perl   
bash
python

补充：
在bash下键入a.out的时候，发生了什么？
bash调用fork(2)创建子进程，然后使用exec(3)系列的函数将a.out的映像替换掉子进程从父进程继承下来的映像。这也是所有的bash外部命令运行的原理。

bash运行环境下了，命令分为两种，一种是外部命令
另一种是内部命令。
如何查看一个命令是内部命令还是外部命令
type 命令

内部命令和外部命令的原理是什么？
内部命令的实现在bash程序中，和bash属于同一个程序。在内部命令执行的时候，不需要创建子进程。内部命令的执行和bash是同一个进程。

外部命令就是和bash不是同一个程序。执行外部命令的时候，就fork(2)  exec(3) 外部命令的执行和bash的执行不是同一个进程

fork(2)和exec(3)的配合使用
fork(2)只是创建了进程的空间。但是exec才更新了fork(2)出来的子进程映像。


作业：
自己编写代码实现bash的功能。编译生成可执行文件 psh。
内部命令和外部命令
cd             

三、system(3)的使用
#include <stdlib.h>
int system(const char *command);
功能：执行一个shell命令
参数：
command：指定了linux的shell命令
返回值：
错误  -1
command的退出状态码。

/bin/sh -c command

bash---->fork----->fork--->fork
         a.out      sh      ls
bash--->fork
    a.out ls

举例说明  system(3)的使用   代码参见system.c
编写代码实现延时功能  代码参见  delay.c

四、文件输入重定向的实现
利用学过的知识实现文件输入重定向的功能。
编写代码 实现输入字符串，将字符串转换为大写，然后输出。
代码参见  upper.c
ctrl+d   EOF

编写代码对upper.c进行封装，实现文件输入重定向的功能。
代码参见  wrap.c

总结：
一、环境变量
二、使用新的映像替换旧的映像
三、system的使用
四、文件输入重定向
作业：