เหตุใด argv จึงรวมชื่อโปรแกรม

โปรแกรม Unix / Linux ทั่วไปยอมรับอินพุตบรรทัดคำสั่งเป็นจำนวนอาร์กิวเมนต์ ( int argc) และเวกเตอร์อาร์กิวเมนต์ ( char *argv[]) องค์ประกอบแรกของargvคือชื่อโปรแกรม - ตามด้วยข้อโต้แย้งที่เกิดขึ้นจริง

ทำไมชื่อโปรแกรมที่ส่งผ่านไปยังไฟล์ที่เรียกทำงานได้เป็นอาร์กิวเมนต์? มีตัวอย่างของโปรแกรมที่ใช้ชื่อของตัวเอง (อาจเป็นexecสถานการณ์บางอย่าง) หรือไม่?

ในการเริ่มต้นโปรดทราบว่าargv[0]ไม่จำเป็นต้องใช้ชื่อโปรแกรม มันเป็นสิ่งที่ผู้โทรเข้ามาในargv[0]การexecveเรียกของระบบ (เช่นดูคำถามนี้ในกองล้น ) (ตัวแปรอื่น ๆ ทั้งหมดของexecไม่ใช่การเรียกของระบบ แต่เชื่อมต่อกับexecve)

ตัวอย่างเช่นสมมติว่าต่อไปนี้ (โดยใช้execl):

execl("/var/tmp/mybackdoor", "top", NULL);

/var/tmp/mybackdoorคือสิ่งที่ถูกดำเนินการ แต่argv[0]ถูกตั้งค่าเป็นtopและนี่คือสิ่งที่ps(จริง) topจะแสดง ดูคำตอบนี้ใน U&L SE สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม

การตั้งค่าทั้งหมดนี้กัน: ก่อนการถือกำเนิดของระบบไฟล์แฟนซีเช่น/proc, argv[0]เป็นวิธีเดียวสำหรับกระบวนการเรียนรู้เกี่ยวกับชื่อของตัวเอง สิ่งที่จะดีสำหรับ

• หลายโปรแกรมปรับแต่งพฤติกรรมของพวกเขาขึ้นอยู่กับชื่อที่พวกเขาถูกเรียก (โดยปกติจะเป็นสัญลักษณ์หรือลิงก์ยาก ๆ เช่นโปรแกรมอรรถประโยชน์ของ BusyBoxและมีตัวอย่างอีกหลายตัวอย่างไว้ในคำตอบของคำถามนี้)
• นอกจากนี้บริการ daemons และโปรแกรมอื่น ๆ ที่เข้าสู่ระบบผ่าน syslog มักจะเติมชื่อของพวกเขาไปยังรายการบันทึก; หากไม่มีสิ่งนี้การติดตามกิจกรรมจะกลายเป็นสิ่งที่ไม่สามารถเข้าถึงได้

มากมาย:

• ทุบตีทำงานในโหมด POSIXเมื่อเป็นargv[0] shมันทำงานเป็นเปลือกเข้าสู่ระบบเมื่อเริ่มต้นด้วยargv[0]-
• เป็นกลุ่มทำงานแตกต่างกันเมื่อใช้เป็นvi, view, evim, eview, ex, vimdiffฯลฯ
• Busybox ดังที่กล่าวไปแล้ว
• ในระบบที่มี systemd เป็น init, shutdown, rebootฯลฯ เป็นsymlinks systemctlไป
• และอื่น ๆ

ในอดีตargvเป็นเพียงอาร์เรย์ของตัวชี้ไปที่ "คำ" ของ commandline ดังนั้นจึงเหมาะสมที่จะเริ่มต้นด้วย "word" ตัวแรกซึ่งเกิดขึ้นเป็นชื่อของโปรแกรม

และมีโปรแกรมไม่กี่โปรแกรมที่ทำงานแตกต่างกันไปตามชื่อที่ใช้เรียกพวกเขาดังนั้นคุณสามารถสร้างลิงก์ที่แตกต่างกันไปและรับ "คำสั่ง" ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างสุดขีดที่ฉันนึกได้คือbusyboxซึ่งทำหน้าที่เหมือนคำสั่ง "แตกต่างกัน" หลายโหลขึ้นอยู่กับว่ามันถูกเรียกว่าอย่างไร

แก้ไข : การอ้างอิงสำหรับ Unix รุ่นที่ 1 ตามที่ร้องขอ

เราสามารถเห็นได้จากฟังก์ชั่นหลักของccมันargcและargvถูกใช้ไปแล้ว เปลือกสำเนาข้อโต้แย้งไปparbufภายในnewargเป็นส่วนหนึ่งของวงในขณะที่การรักษาคำสั่งตัวเองในลักษณะเดียวกับข้อโต้แย้ง (แน่นอนว่าหลังจากนั้นมันรันเฉพาะอาร์กิวเมนต์แรกซึ่งเป็นชื่อของคำสั่ง) ดูเหมือนว่าexecvและญาติไม่ได้อยู่แล้ว

ใช้กรณี:

คุณสามารถใช้ชื่อโปรแกรมที่จะเปลี่ยนพฤติกรรมโปรแกรม

ตัวอย่างเช่นคุณสามารถสร้าง symlink ไปยังไบนารีจริงได้

ตัวอย่างที่มีชื่อเสียงหนึ่งที่ใช้เทคนิคนี้คือโครงการ busybox ซึ่งติดตั้งไบนารีเดียวและ symlink มากมายให้กับมัน (ls, cp, mv, ฯลฯ ) พวกเขากำลังทำเพื่อประหยัดพื้นที่เก็บข้อมูลเนื่องจากเป้าหมายเป็นอุปกรณ์ฝังตัวขนาดเล็ก

สิ่งนี้ยังใช้ในsetarchจาก util-linux:

$ ls -l /usr/bin/ | grep setarch
lrwxrwxrwx 1 root root           7 2015-11-05 02:15 i386 -> setarch
lrwxrwxrwx 1 root root           7 2015-11-05 02:15 linux32 -> setarch
lrwxrwxrwx 1 root root           7 2015-11-05 02:15 linux64 -> setarch
-rwxr-xr-x 1 root root       14680 2015-10-22 16:54 setarch
lrwxrwxrwx 1 root root           7 2015-11-05 02:15 x86_64 -> setarch

ที่นี่พวกเขากำลังใช้เทคนิคนี้โดยทั่วไปเพื่อหลีกเลี่ยงไฟล์ต้นฉบับที่ซ้ำกันจำนวนมากหรือเพื่อให้แหล่งข้อมูลสามารถอ่านได้มากขึ้น

กรณีการใช้งานอื่นจะเป็นโปรแกรมที่ต้องการโหลดโมดูลหรือข้อมูลบางอย่างที่รันไทม์ มีเส้นทางโปรแกรมที่ทำให้คุณสามารถที่จะโหลดโมดูลจากเส้นทางที่สัมพันธ์กับสถานที่ตั้งของโปรแกรม

นอกจากนี้ยังมีหลายโปรแกรมพิมพ์ข้อความผิดพลาดรวมทั้งชื่อโปรแกรม

ทำไม :

1. เนื่องจากเป็นการประชุม POSIX ( man 3p execve):

argv เป็นอาร์เรย์ของสตริงอาร์กิวเมนต์ที่ส่งผ่านไปยังโปรแกรมใหม่ ตามระเบียบแล้วสตริงแรกของสตริงเหล่านี้ควรมีชื่อไฟล์ที่สัมพันธ์กับไฟล์ที่กำลังดำเนินการ

2. เป็นมาตรฐาน C (อย่างน้อย C99 และ C11):

หากค่าของ argc มากกว่าศูนย์สตริงที่ชี้ไปโดย argv [0] จะแทนชื่อโปรแกรม argv [0] [0] จะต้องเป็นตัวละคร null ถ้าชื่อโปรแกรมไม่สามารถใช้ได้จากสภาพแวดล้อมโฮสต์

หมายเหตุ C Standard บอกว่า "ชื่อโปรแกรม" ไม่ใช่ "ชื่อไฟล์"

นอกเหนือจากโปรแกรมที่เปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของพวกเขาขึ้นอยู่กับวิธีที่พวกเขาถูกเรียกฉันพบว่าargv[0]มีประโยชน์ในการพิมพ์การใช้งานของโปรแกรมเช่น:

printf("Usage: %s [arguments]\n", argv[0]);

สิ่งนี้ทำให้ข้อความการใช้งานใช้ชื่อที่ถูกเรียกใช้เสมอ หากโปรแกรมถูกเปลี่ยนชื่อข้อความการใช้งานจะเปลี่ยนไปด้วย มันยังรวมถึงชื่อพา ธ ที่ถูกเรียกด้วย:

# cat foo.c 
#include <stdio.h>
int main(int argc, char **argv) { printf("Usage: %s [arguments]\n", argv[0]); }
# gcc -Wall -o foo foo.c
# mv foo /usr/bin 
# cd /usr/bin 
# ln -s foo bar
# foo
Usage: foo [arguments]
# bar
Usage: bar [arguments]
# ./foo
Usage: ./foo [arguments]
# /usr/bin/foo
Usage: /usr/bin/foo [arguments]

มันเป็นสัมผัสที่ดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องมือ / สคริปต์วัตถุประสงค์พิเศษขนาดเล็กที่อาจมีอยู่ทั่วทุกที่

ดูเหมือนว่าการปฏิบัติทั่วไปในเครื่องมือ GNU เช่นกันดูlsตัวอย่าง:

% ls --qq
ls: unrecognized option '--qq'
Try 'ls --help' for more information.
% /bin/ls --qq
/bin/ls: unrecognized option '--qq'
Try '/bin/ls --help' for more information.

program_name0 arg1 arg2 arg3 ...หนึ่งดำเนินการพิมพ์โปรแกรม:

ดังนั้นเชลล์ควรแบ่งโทเค็นแล้วและโทเค็นแรกนั้นมีชื่อโปรแกรมอยู่แล้ว และ BTW มีดัชนีเดียวกันทั้งด้านโปรแกรมและบนเชลล์

ฉันคิดว่านี่เป็นเพียงเคล็ดลับความสะดวกสบาย (ตั้งแต่เริ่มต้น) และอย่างที่คุณเห็นในคำตอบอื่น ๆ มันก็มีประโยชน์มากดังนั้นประเพณีนี้จึงดำเนินต่อไปและตั้งเป็น API

โดยทั่วไปแล้ว argv จะรวมชื่อโปรแกรมเพื่อให้คุณสามารถเขียนข้อความแสดงข้อผิดพลาดเช่นprgm: file: No such file or directoryซึ่งจะนำไปใช้กับสิ่งนี้:

    fprintf( stderr, "%s: %s: No such file or directory\n", argv[0], argv[1] );

ตัวอย่างของการประยุกต์ใช้นี้ก็คือโปรแกรมนี้ซึ่งแทนที่ตัวเองด้วย ... yตัวเองจนกว่าคุณจะพิมพ์อะไรบางอย่างที่ไม่ได้เป็น

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

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

  (void) argc;

  printf("arg: %s\n", argv[1]);
  int count = atoi(argv[1]);

  if ( getchar() == 'y' ) {

    ++count;

    char buf[20];
    sprintf(buf, "%d", count);

    char* newargv[3];
    newargv[0] = argv[0];
    newargv[1] = buf;
    newargv[2] = NULL;

    execve(argv[0], newargv, NULL);
  }

  return count;
}

เห็นได้ชัดว่าเป็นตัวอย่างที่ถูกประดิษฐ์ขึ้นมาหากเป็นตัวอย่างที่น่าสนใจ แต่ฉันคิดว่านี่อาจเป็นประโยชน์จริง - ตัวอย่างเช่นไบนารีที่อัปเดตตัวเองซึ่งจะเขียนพื้นที่หน่วยความจำของตัวเองด้วยเวอร์ชั่นใหม่ของตัวเอง

ตัวอย่าง:

$ ./res 1
arg: 1
y
arg: 2
y
arg: 3
y
arg: 4
y
arg: 5
y
arg: 6
y
arg: 7
n

7 | $

แหล่งที่มาและบางข้อมูลเพิ่มเติม

พา ธ ไปยังโปรแกรมคือargv[0]เพื่อให้โปรแกรมสามารถดึงไฟล์การกำหนดค่า ฯลฯ จากไดเรกทอรีการติดตั้ง นี้จะเป็นไปไม่ได้โดยไม่ต้อง
argv[0]

ccacheทำงานในลักษณะนี้เพื่อเลียนแบบการโทรต่าง ๆ ไปยังไบนารีคอมไพเลอร์ ccache เป็นคอมไพล์แคช - จุดทั้งหมดจะไม่คอมไพล์ซอร์สโค้ดเดียวกันสองครั้ง แต่จะส่งคืนโค้ดอ็อบเจ็กต์จากแคชหากเป็นไปได้

จากหน้าคน ccache "มีสองวิธีในการใช้ ccache คุณสามารถนำหน้าคำสั่งการรวบรวมของคุณด้วย ccache หรือคุณสามารถให้ ccache สวมหน้ากากเป็นคอมไพเลอร์โดยการสร้างลิงค์สัญลักษณ์ (ชื่อเป็นคอมไพเลอร์) เพื่อ ccache วิธีแรก สะดวกที่สุดถ้าคุณต้องการลองใช้ ccache หรือต้องการใช้กับบางโปรเจ็กต์วิธีที่สองมีประโยชน์มากที่สุดเมื่อคุณต้องการใช้ ccache สำหรับการคอมไพล์ทั้งหมดของคุณ "

วิธี symlink เกี่ยวข้องกับการเรียกใช้คำสั่งเหล่านี้:

cp ccache /usr/local/bin/
ln -s ccache /usr/local/bin/gcc
ln -s ccache /usr/local/bin/g++
ln -s ccache /usr/local/bin/cc
ln -s ccache /usr/local/bin/c++
... etc ...

... ผลกระทบที่จะอนุญาตให้ ccache ขัดขวางคำสั่งใด ๆ ที่จะไปถึงคอมไพเลอร์ดังนั้นการอนุญาตให้ ccache ส่งคืนไฟล์แคชหรือส่งคำสั่งไปยังคอมไพเลอร์จริง