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本文将介绍几种在 C++ 中获取环境变量的方法。

使用 std::getenv 函数访问 C++ 中的环境变量

getenv 是在 C 标准库中实现的符合 POSIX 标准的函数，可以在 C++ 源文件中使用 <cstdlib> 头文件导入。该函数将字符串作为唯一的参数，并搜索与之相等的环境变量名。

环境变量通常用大写字母表示，但 getenv 仍然要求参数字符串不能用小写字母，因为即使它在程序环境中定义了，也不会与变量名匹配。函数返回的是 char*类型，对应的变量值就存放在这个类型中。

注意，我们将 getenv 的返回值分配给 const char*变量，因为我们需要确保程序不会修改该位置，否则会导致未定义的行为。

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <string>

using std::cerr;
using std::cout;
using std::endl;
using std::getenv;
using std::string;

const char *ENV_VAR = "HOME";

int main() {
  const char *tmp = getenv("HOME");
  string env_var(tmp ? tmp : "");
  if (env_var.empty()) {
    cerr << "[ERROR] No such variable found!" << endl;
    exit(EXIT_FAILURE);
  }

  cout << "HOME : " << env_var << endl;

  exit(EXIT_SUCCESS);
}

输出：

HOME : /home/username

同样重要的是不要将 getenv 函数返回的值直接传递给 std::string 构造函数，因为当 getenv 函数不能计算任何环境变量时，可能会抛出一个分段故障。

这个问题是在 std::string 构造函数代码的实现中引起的，它在下面调用了 std::char_traits::length() 函数。如果将 nullptr 作为参数传递给它，后一个函数将导致未定义的行为。因此，就出现了这样的情况：当找不到环境变量时，getenv 可以返回 nullptr，如果我们把它传给 string 构造函数，就会形成错误的代码。

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <string>

using std::cerr;
using std::cout;
using std::endl;
using std::getenv;
using std::string;

const char *ENV_VAR = "HOME";

int main() {
  // Erroneous
  string env_var(getenv("HOME"));
  if (env_var.empty()) {
    cerr << "[ERROR] No such variable found!" << endl;
    exit(EXIT_FAILURE);
  }

  cout << "HOME : " << env_var << endl;

  exit(EXIT_SUCCESS);
}

使用自定义检查例程来验证有效的环境变量值

在访问环境变量时，最危险的陷阱之一是验证检索的值。请注意，这些变量可能被攻击者在我们的程序范围之外进行操作。因此，需要对这些值进行额外的消毒，以确保程序执行的正确和安全。

这些检查例程主要是依赖于程序的，应该针对每种情况进行不同的处理。在下面的例子中，我们演示了这样的情况：我们假设字符串值中不应该有任何空格，如果有，我们就提取第一个空格字符之前的子字符串。通过这种方式，我们回避了系统环境中任何不规则的输入值。注意，std::find 算法被用来搜索 string 中的字符，如果没有找到指定的 char，它将返回 string::npos。

#include <algorithm>
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <string>

using std::cerr;
using std::cout;
using std::endl;
using std::find;
using std::getenv;
using std::string;

const char *ENV_VAR = "HOME";

int main() {
  const char *tmp = getenv(ENV_VAR);
  string env_var(tmp ? tmp : "");
  if (env_var.empty()) {
    cerr << "[ERROR] No such variable found!" << endl;
    exit(EXIT_FAILURE);
  }

  // Env Variable Value Sanitization
  int pos = env_var.find(' ');
  if (pos != string::npos) env_var = env_var.substr(0, pos);

  cout << "HOME : " << env_var << endl;

  exit(EXIT_SUCCESS);
}