第七章-進程環境

main函數

• C程序總是從main函數開始執行。其原型是：

int  main(int argc, char *argc[]);
/*argc是命令行參數的數目，argv是指向參數的各個指針所構成的數組*/

• 內核使程序執行的唯一方法是調用一個exec函數

進程終止

• 進程終止8種方式：

1. 從main返回
2. exit（自願）
3. _exit或_Exit（自願）
4. 最後一個線程從其啓動例程返回
5. 從最後一個線程調用pthread_exit
6. 調用abort
7. 接收一個信號
8. 最後一個線程對取消請求做出響應
   請看如下經典的”hello world"程序

#include        <stdio.h>
main()
{
	printf("hello, world!\n");
}

以下是對該程序執行終止後的退出狀態碼的檢查

xiangke@xiangke-virtual-machine:/home/apue.3e/environ$ ./hello1 
hello, world!
xiangke@xiangke-virtual-machine:/home/apue.3e/environ$ echo $?
14
xiangke@xiangke-virtual-machine:/home/apue.3e/environ$ gcc -std=c99 hello1.c 
hello1.c:3:1: warning: return type defaults to ‘int’ [-Wimplicit-int]
 main()
 ^
xiangke@xiangke-virtual-machine:/home/apue.3e/environ$ ./a.out 
hello, world!
xiangke@xiangke-virtual-machine:/home/apue.3e/environ$ echo $?
0
xiangke@xiangke-virtual-machine:/home/apue.3e/environ$ 

• 其終止碼是一個隨機的數 14
• 用1999 ISO C編譯器擴展，其終止碼總是爲0

#include <unistd.h>
       void _exit(int status);
       #include <stdlib.h>
       void exit(int status);//輸出緩衝區中的所有數據都會被沖洗
       void _Exit(int status);
       //這些函數都沒有返回值，status就是進程終止狀態

• 一個進程可登記多至32個函數，在進程終止的時候，這些函數被調用，稱爲終止處理程序

#include <stdlib.h>
       int atexit(void (*function)(void)); 

• 進程終止處理程序被調用的順序與他們被登記的順序剛好相反，請看如下實例

#include "apue.h"
static void     my_exit1(void);
static void     my_exit2(void);
int
main(void)
{
        if (atexit(my_exit2) != 0)
                err_sys("can't register my_exit2");
        if (atexit(my_exit1) != 0)
                err_sys("can't register my_exit1");
        if (atexit(my_exit1) != 0)
                err_sys("can't register my_exit1");

        printf("main is done\n");
        return(0);
}
static void
my_exit1(void)
{
        printf("first exit handler\n");
}
static void
my_exit2(void)
{
        printf("second exit handler\n");
}

執行結果如下

xiangke@xiangke-virtual-machine:/home/apue.3e/environ$ ./doatexit 
main is done
first exit handler
first exit handler
second exit handler
xiangke@xiangke-virtual-machine:/home/apue.3e/environ$ 

命令行參數

下面看一個顯示命令行參數的實例，如下：

#include "apue.h"
int
main(int argc, char *argv[])
{
        int             i;
        /*for (i = 0; argv[i] != NULL; i++)*/
        for (i = 0; i < argc; i++)              /* echo all command-line args */
                printf("argv[%d]: %s\n", i, argv[i]);
        exit(0);
}

該實例運行結果如下

環境表

• 每個程序都接收到一張環境表，全局參數environ指向一個指針數組，該參數稱爲環境指針
  extern char **environ
  如下，是5個字符串組成的環境
  
  每個字符串爲一個環境參數，其格式是name=value

C程序的存儲空間佈局

• 正文段，是CPU執行的機器指令部分。它是可共享的
• 初始化數據段，包含程序中明確賦值的變量
• 未初始化數據段，即bss（block started by symbol）
• 棧，自動變量和每次函數調用時所需保存的信息
• 堆。動態存儲分配
  如下是一種存儲空間的典型分配方式
  
• 存放在磁盤程序文件中的段只有正文段和初始化數據段
• size命令可以報告正文段、數據段和bss段的長度，例如
  

共享庫

• 共享庫是公用函數的集合
• 它減少了可執行文件的長度
• 庫函數的版本升級不影響用該庫函數的程序
• 但是會增加程序運行時間開銷

存儲空間分配

以下說明3個用於存儲空間動態分配函數

 #include <stdlib.h>
       void *malloc(size_t size);
       void free(void *ptr);
       void *calloc(size_t nmemb, size_t size);
       void *realloc(void *ptr, size_t size);

• 這三個函數返回的指針一定是適當對齊的，使其可用於任何數據對象
• realloc函數可以增、減以前分配的存儲區的長度
• 如果忘記用free 釋放存儲空間，會使進程佔用的存儲空間連續增加，這被稱爲內存泄漏

環境變量

#include <stdlib.h>
//取得環境變量的值
       char *getenv(const char *name);
       int putenv(char *string);//添加或改變環境變量的值
       int setenv(const char *name, const char *value, int overwrite);//添加環境變量，overwrite！=0，則覆蓋已存在的環境變量的值，否則不改變
       int unsetenv(const char *name)//刪除環境變量