前言：歡迎各位光臨本博客，這里小編帶你直接手撕Linux程序地址空間，文章并不復雜，愿諸君耐其心性，忘卻雜塵，道有所長！！！！

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🎬作者簡介：C++研發方向學習者

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??人生格言：生活是默默的堅持，毅力是永久的享受。不破不立，遠方請直行！

一、環境變量：系統的“運行說明書”

你可以把環境變量理解成Linux系統的“小記事本”——里面記滿了程序運行、系統操作需要的關鍵信息，比如“去哪找你要運行的程序”“現在登錄的是誰”“當前在哪個文件夾”，有了它，系統和程序才知道該“怎么干活”。

1. 為什么系統命令不用“找路”？靠PATH！

你有沒有好奇過：輸入ls“列出文件”、pwd“看當前路徑”時，為什么不用像自己寫的程序那樣輸全路徑（比如/home/xxx/myprogram）？答案就是PATH環境變量。

• PATH的作用：專門記錄“程序存放路徑”的列表。系統執行ls這類命令時，會順著PATH里的路徑挨個找，找到對應的程序文件就運行，找不到就提示“命令不存在”。
• 怎么看PATH？用echo $PATH（注意$是“調用環境變量”的符號），就像這張圖里展示的：
  
  圖里用echo $PATH輸出的一串路徑，就是系統找程序的“地圖”。
• 驗證一下：如果把PATH里的路徑清空（比如PATH=），再輸ls就會提示“找不到命令”；再用PATH=$PATH:/bin把/bin（ls所在的路徑）加回去，ls又能正常用了，就像這張圖：
  

如果不小心改壞了PATH也別怕——重啟電腦后，系統會重新加載配置，PATH就恢復原樣了。

2. 環境變量從哪來？bash“讀配置”來的

每次你登錄Linux，系統會啟動一個“命令解釋器”——bash（就是你輸命令的窗口）。bash不會憑空生成環境變量，而是去讀兩個關鍵配置文件：bashrc和profile，從里面加載預設的環境變量。

• 多用戶登錄的情況：如果10個用戶同時登錄Linux，就會啟動10個bash，每個bash都會讀自己的配置文件，所以每個用戶的環境變量可以不一樣，就像這張圖里的調用關系：
  

3. 常用環境變量：記這幾個就夠了

除了PATH，還有幾個常用的環境變量，用echo $變量名就能查看，對應這張圖里的內容：

環境變量	作用（通俗說）	例子
USER	當前登錄的用戶名	echo $USER 輸出 root 或你的用戶名
HISTSIZE	保存多少條歷史命令	默認存1000條，輸過的命令都在這
HOSTNAME	這臺電腦的“名字”	echo $HOSTNAME 看電腦名
PWD	當前所在的文件夾路徑	比如在/home，就輸出/home

比如這張圖里的PWD，就是當前的路徑：

4. 操作環境變量：3個常用命令

環境變量分兩種：本地變量（只有當前bash能用，子進程用不了）和環境變量（子進程也能繼承），用以下命令切換和操作：

1. export：把本地變量變成環境變量
   比如先定義一個本地變量a=123，這時候運行子進程（比如自己寫的程序）拿不到a；用export a之后，a就變成環境變量，子進程也能訪問了，就像這張圖：
   

2. unset：刪除環境變量
   想刪掉某個環境變量，比如a，就輸unset a，之后echo $a就看不到值了，對應這張圖：
   

3. set：查看所有變量
   輸set能看到所有本地變量和環境變量，方便排查問題。

5. 代碼里怎么獲取環境變量？3種方法

自己寫C程序時，想拿到系統的環境變量，有3種常用方法：

方法1：main函數的第三個參數envp

main函數其實能接3個參數（不是只有int main()！），第三個參數envp是個字符串數組，每個元素都是一個環境變量（格式是“變量名=值”）：

#include <stdio.h>
// argc：參數個數，argv：命令行參數，envp：環境變量列表
int main(int argc, char *argv[], char *envp[]) {// 循環打印所有環境變量int i = 0;while (envp[i] != NULL) {printf("%s\n", envp[i]);i++;}return 0;
}

就像這張圖里的main函數參數說明：

方法2：getenv函數（推薦！）

想直接拿某個環境變量（比如PATH），用getenv("變量名")最方便，返回值就是變量的值：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> // getenv需要的頭文件int main() {// 拿PATH環境變量的值char *path = getenv("PATH");// 拿USER環境變量的值char *user = getenv("USER");printf("PATH: %s\n", path);printf("USER: %s\n", user);return 0;
}

編譯運行后，就能看到PATH和USER的值，對應這張圖：

方法3：全局變量environ

系統有個全局二級指針environ，專門存環境變量，需要用extern聲明后才能用：

#include <stdio.h>// 聲明全局變量environ
extern char **environ;int main() {int i = 0;// 循環打印所有環境變量while (environ[i] != NULL) {printf("%s\n", environ[i]);i++;}return 0;
}

就像這張圖里的environ說明：

二、程序地址空間：不是內存，是“虛擬地圖”

你寫C程序時，可能以為指針指向的是“物理內存地址”——其實不是！程序里的地址都是“虛擬地址”，而“程序地址空間”就是系統給進程畫的一張“虛擬地圖”。

1. C程序的地址空間劃分

C程序運行時，代碼和數據會被分到不同的“區域”，就像這張圖里展示的：

用通俗的話解釋這幾個區域：

• 代碼段：存你的代碼（比如printf、main函數），是“只讀”的——你不能改代碼里的內容，比如字符串常量"hello"就存在這，像這張圖里說的“字符串被編譯成代碼，只讀”：
  
• 數據段：存全局變量和static變量（比如int g_val = 10;、static int s_val = 20;），程序一啟動就分配空間。
• 堆：存你手動申請的內存（比如malloc(10)、new int），需要自己free或delete釋放。
• 棧：存函數里的局部變量（比如int a = 5;），函數結束后自動釋放。

2. 關鍵：程序地址空間 ≠ 物理內存

很多人會把“程序地址空間”和“物理內存”搞混，其實它們的關系是：

• 程序地址空間 = 虛擬地址空間：是系統給進程分配的“地址范圍”（比如0~4GB），進程以為自己獨占這部分地址。
• 物理內存：電腦里真實的內存條（比如8GB、16GB），系統會把“虛擬地址”轉換成“物理地址”，再去訪問真實內存。

就像這張圖里強調的：C/C++指針用的都是虛擬地址，程序地址空間是“系統概念”，不是“語言概念”：

簡單說：進程拿著“虛擬地址”（地圖上的位置），系統幫它找到“物理地址”（真實的房子），這樣既能保護內存安全（進程看不到彼此的地址），又能高效利用內存。