命令行参数和环境变量

命令行

命令行就是终端上输入的字符串，如 ls -l

命令行参数

命令行参数是命令行字符串按空格分割的子字符串

环境变量

环境变量是一个格式为''Val=value''的字符串

命令行解释器

命令行解释器又称shell，是用来解析和执行命令行的进程，比如 linux的bash进程

main函数的三个参数

int main(int argc, char **argv, char **envp)

argc：命令行参数的个数（包括程序名本身）。
argv：指向一个字符指针数组，每个字符指针指向一个命令行参数字符串
- argv[0] 指向程序名。
- argv[1] 到 argv[argc-1] 指向的是用户输入的参数。
- argv[argc] 是 NULL，也就是数组最后一个char*为NULL。
envp：envp也是指向一个char*数组，每一个char*指向一个环境变量字符串。
- envp指向的指针数组的最后一个char*为NULL。

命令行参数和环境变量的存放

1.命令行参数和环境变量存放在虚拟地址空间里栈的栈顶

高地址

+-------------------+

| "PATH=/usr/bin" | <-- envp $0$ 指向的字符串

| "USER=root" | <-- envp $1$ 指向的字符串

| "ls" | <-- argv $0$ 指向的字符串

| "-l" | <-- argv $1$ 指向的字符串

+-------------------+

| envp $0$ | → 指向环境变量字符串

| envp $1$ | → ...

| NULL |

| argv $0$ | → 指向命令行参数字符串

| argv $1$ | → ...

| NULL |

+-------------------+

| argc (2) |

+-------------------+

| 返回地址 | → _start

低地址

2.elf文件中没有保存命令行参数和环境变量

3.clib会用一个char** environ的全局变量来指向栈里面的envp，假如进程要修改环境变量，那栈里面的envp字符串和指针数组作废，会去堆上开字符数组保存字符串，开字符指针数组并用environ指向

fork（）

fork系统调用会先创建子进程pcb，mm_struct 、files_struct 和父进程一样，也就是浅拷贝，于是代码、数据、环境变量子进程与父进程共享，并将子进程pcb加入运行队列。子进程重新调度，会从fork已经执行结束的位置开始运行。内核会将父进程中保存返回值的寄存器设为子进程pid，而子进程的设为0，然后才返回用户态。接下来父子进程共享代码，但却会因为返回值不同而执行流不同

命令行解释器运行流程

往终端里写入命令行，bash进程会解析命令行，将命令行参数字符串和指针数组存放在堆上，我假设是用一个char** argv指向指针数组，指针数组最后一个元素是NULL。然后接下来bash进程调用fork创建子进程，此时子进程共享父进程的environ全局变量，从而共享其环境变量，也就是说子进程根本不关心父进程此时environ指向栈还是堆。然后子进程调用execve，传入argv和environ，系统调用execve陷入内核，然后将堆上的环境变量和命令行参数字符串拷进内核缓冲区，用新程序的代码段和数据段替换原来的代码段和数据段，并重建堆栈，将缓冲区中的字符串存到新栈的栈顶，还要存进对应的字符指针数组和命令行参数个数，后面靠_start函数解析新栈来获取main函数的参数