我要评论一、背景
在工作中，所做的项目需要涉及两个不同语言( p/invoke)的信息传递。最后选定了一种环境变量的传递方式，但这也遇到了getenv带来的大坑！
问题现象
我们在c#的exe主流程中通过dllimport，对环境变量进行了设置。随后我通过dllimport来引入c++的函数定义到托管函数内存中，然后我再使用此环境变量时，发现在c++中根本不存在。
而当查看官方文档对于environment.setenvironmentvariable()的(定义)[https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.environment.getenvironmentvariables?view=net-5.0&viewfallbackfrom=netstandard-1.0]时，可以发现，其功能为：创建、修改或删除存储在当前进程中的环境变量。而通过dllimport加载的c++代码也明明是同一进程呀，为何会出现此种原因？？？
二、实验
在c#中，设置环境变量基本就environment.setenvironmentvariable()一种方法，而在cpp中有三种方法：
- 标准库方法：
getenv函数 - windows.h库方法：
_wgetenv函数以及getenvironmentvariable函数
首先，先说结果：
【dotnet构建的exe + mingw构建的dll】
environment.setenvironmentvariable()函数+getenv函数
environment.setenvironmentvariable()函数+_wgetenv函数
environment.setenvironmentvariable()函数+getenvironmentvariable函数
【dotnet构建的exe +msvc构建的dll】
environment.setenvironmentvariable()函数+getenv函数
下面是我们的测试代码：
- c++测试的源代码：
// getenv函数所需头文件
#include <cstdlib>
#include <iostream>
// _wgetenv函数所需头文件
#include <cwchar>
#include <string>
// getenvironmentvariable函数所需头文件
#include <windows.h>
extern "c" {
__declspec(dllexport) const char* get() {
const char* path_env = std::getenv("path_test");
return path_env;
}
}
extern "c" {
__declspec(dllexport) const char* get_wide() {
wchar_t* wpath_env = _wgetenv(l"path_test");
if (wpath_env != nullptr) {
static std::string path_env;
path_env.assign(wpath_env, wpath_env + wcslen(wpath_env));
return path_env.c_str();
}
return nullptr;
}
}
extern "c" {
__declspec(dllexport) const char* get_winapi() {
static char buffer[4096];
dword result = getenvironmentvariable("path_test", buffer, sizeof(buffer));
if (result > 0 && result < sizeof(buffer)) {
return buffer;
}
return nullptr;
}
}
- c#测试的源代码：
using system;
using system.runtime.interopservices;
class program
{
static void main(string[] args)
{
string pathvariable = environment.getenvironmentvariable("path_test");
pathvariable += @"c:\your\new\path**********";
environment.setenvironmentvariable("path_test", pathvariable);
console.writeline("c# path environment variable:");
console.writeline(environment.getenvironmentvariable("path_test"));
console.writeline("c++ path environment variable:");
print();
}
[dllimport("testc.dll", callingconvention = callingconvention.cdecl)]
public static extern intptr get();
static void print()
{
var s = get();
string result = marshal.ptrtostringansi(s);
console.writeline(result);
}
}
- c++代码构建的编译代码：
@echo off
if exist build (
echo build folder already exists. deleting...
rmdir /s /q build
)
echo build folder create..
mkdir build
echo running cmake configuration...
cmake -b build -dcmake_cxx_compiler=g++ -g ninja
echo building the project...
cmake --build build
echo build completed.
三、解释
实验表达了什么？
通过实验可以发现，凡是windows.h库定义的【获取环境变量】的函数方法，都可以正常获得。只有标准库下面的getenv是获得不了的。
但需要注意的是，msvc定义的标准库getenv是可以获得的！
因此，可以明确【g++下的标准库实现是可能存在问题的】。
g++下的getenv为什么获得不了环境变量？
我先去看了一下g++此处的源代码：
/* glibc/stdlib/getenv.c下的代码 */
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
char *
getenv (const char *name)
{
if (__environ == null || name[0] == '\0')
return null;
size_t len = strlen (name);
for (char **ep = __environ; *ep != null; ++ep)
{
if (name[0] == (*ep)[0]
&& strncmp (name, *ep, len) == 0 && (*ep)[len] == '=')
return *ep + len + 1;
}
return null;
}
libc_hidden_def (getenv)
代码可以看出，该环境变量的获取本质就是循环__environ这个字符指针数组来寻找对应名称的环境变量。
在继续搜索这个变量，发现其是在dll 首次加载时，crt(注意是g++的编译，而不是msvc) 会把「操作系统提供的环境变量，而不是进程环境」复制到自己的内存空间（crt的角度是之后这部分环境数据就与系统环境“断开”了），从而完成该数组__environ的初始化，随后的getenv就从该数组里拿。
由于setenvironmentvariable修改的是进程环境的环境变量，因此其两者根本就是在对两个副本环境变量(因为毕竟是进程级，不能影响系统，因此是副本)在操作，所以不互通！
_putenv()小插曲
在搜索问题的过程中，发现有人说_putenv()设定的谁都可以获得environment.getenvironmentvariable()以及getenv()。实验了一下，竟然发现真的可以！
但仔细看了引入其函数的头文件，果不其然是windows.h！
于是，为什么 c++ 标准库中只有 getenv() 而没有 setenv()？
- 主要是因为各个操作系统对环境变量的实现和管理存在差异，因此，c++ 标准委员会在设计时，避免引入一个难以在所有系统上实现一致行为的功能。
- 在 posix 系统（如 linux 和 macos）上，通常可以使用 setenv() 或 putenv() 来设置环境变量
- 但在 windows 上，管理环境变量的方式有所不同（如使用 setenvironmentvariable()）。
四、启发
如何在p/invoke中使用【获取和修改环境变量】
- 在win环境下，「获取环境变量」还是避免使用getenv，统一使用windows.h下的库函数如_putenv()、getenvironmentvariable函数。「设置环境变量」由于都是从windows.h库中跑，其实无所谓用什么函数。
- 在unix环境下，正常使用setenv和getenv即可。
总结
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持代码网。
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