Linux系统编程（三）—— 文件编程（3）进程环境

news2024/11/24 10:25:45

一、main函数

  • 现在的格式：int main(int argc, char *argv[])
  • 以前的main函数有三个参数，另一个参数就是环境变量

二、进程的终止（两种都要背下来）

2.1 正常终止

（1）从main函数返回

  • main函数被称为程序的入口
  • 许多人写的：return 0
  • 注意：进程的返回值是给父进程看的
  • 面试题：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {

    printf("hello!\n");

    return 0;
}

该进程的父进程为：shell
可以利用：echo $?查看上一条语句的执行状态
在这里插入图片描述
当程序变为下面的样子：
在这里插入图片描述
问题：父进程看到子进程的退出状态为多少？
这里应该是：7
因为printf返回值为7（打印了7个字符）

（2）调用exit

  • exit( )是库函数
  • 例如程序里面写的：exit(0);
  • exit( )可以返回256种状态(-128 到 127）：
    在这里插入图片描述
  • 会调用钩子函数：
    在这里插入图片描述

补充：atexit( )函数：钩子函数

  • 钩子函数特别像C++中的析构函数
    在这里插入图片描述
  • 钩子函数的调用是以当初声明函数的逆序方式调用的
  • 例子：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

static void f1(void) {
    puts("f1() is working");
}

static void f2(void) {
    puts("f2() is working");
}

static void f3(void) {
    puts("f3() is working");
}

int main() {
    puts("Begin");

    atexit(f1);
    atexit(f2);
    atexit(f3);

    puts("End");

    exit(0);
}

运行结果：
在这里插入图片描述

（3）调用_exit或_Exit

  • _exit( )和_Exit是系统调用函数，exit( )是库函数，这是依赖与前面两个系统调用函数的。
    在这里插入图片描述
  • exit( )和_exit( )的区别：
    1）_exit( )是直接结束进程（不执行钩子函数，不进行I/O清理）
    2）exit( )要先去终止处理程序，标准I/O清理程序，然后才依赖与_exit( )去结束进程

（4）最后一个线程从其启动例程返回

（5）最后一个线程调用pthread_exit

2.2 异常终止

（1）调用abort

（2）接到一个信号并终止

（3）最后一个线程对其取消请求作出响应

三、命令行参数的分析

几乎shell命令行解析都是这俩函数解决的：

（1）getopt( )函数

在这里插入图片描述

  • getopt( )函数：是用来解析命令行选项参数的，但是只能解析短格式：ls -a ，不能解析长格式：ls --all (可以用getopt_long( )解析长格式）

  • 参数介绍：
    （1）argc：main()函数传递过来的参数的个数
    （2）argv：main()函数传递过来的参数的字符串指针数组
    （3）optstring：选项字符串，告知 getopt()可以处理哪个选项以及哪个选项需要参数

  • 返回值：如果选项成功找到，返回选项字母；如果所有命令行选项都解析完毕，返回 -1；如果遇到选项字符不在 optstring 中，返回字符 ‘?’

  • optstring的格式：
    对于格式：char*optstring = “-dab:c::”;

    （1）单个字符 a 表示选项 a 没有参数
    格式：-a 即可，不加参数

    （2）单字符加冒号b: 表示选项b有且必须加参数
    格式：-b 100或-b100,但-b=100错

    （3）单字符加两个冒号 c:: 表示选项c可以有，也可以无
    格式：-c200，其它格式错误

    （4）如果在第一个符号是 ’-‘，这表明有有非选项传参，返回值为 1

  • 当检查到上面某一个参数被指定时，函数会返回被指定的参数名称(即该字母)：
    （1）optarg —— 指向当前选项参数(如果有)的指针。
    （2）optind —— 再次调用 getopt() 时的下一个 argv指针的索引。
    （3）optopt —— 最后一个未知选项。
    （4）opterr ­—— 如果不希望getopt()打印出错信息，则只要将全域变量opterr设为0即可。

具体案例：mydate.c
按照指定格式打印时间，可以通过非选项传参，指定是否将时间打印到指定文件当中去

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

/*
    -y: year
    -m: month
    -d: day
    -H: hour
    -M: minute
    -S: second
*/

#define TIMESTRSIZE 1024
#define FMTSTRSIZE 1024

int main(int argc, char **argv) {
    time_t stamp;
    struct tm *tm;
    char timestr[TIMESTRSIZE];
    int c;
    char fmtstr[FMTSTRSIZE];
    FILE *fp = stdout;

    fmtstr[0] = '\0';

    stamp = time(NULL);
    tm = localtime(&stamp);
    
    while (1) {
        c = getopt(argc, argv, "-H:MSy:md");
        if (c < 0)
            break;

        switch (c) {
            case 1:
                if (fp == stdout) {
                    fp = fopen(argv[optind - 1], "w");
                    if (fp == NULL) {
                        perror("fopen()");
                        fp = stdout;
                    }
                }
                break;
            case 'H':
                if (strcmp(optarg, "12") == 0)
                    strncat(fmtstr, "%I(%P) ", FMTSTRSIZE);
                else if (strcmp(optarg, "24") == 0)
                    strncat(fmtstr, "%H ", FMTSTRSIZE);
                else
                    fprintf(stderr, "Invalid argument of -H \n");
                break;
                      case 'M':
                strncat(fmtstr, "%M ", FMTSTRSIZE);
                break;
            case 'S':
                strncat(fmtstr, "%S ", FMTSTRSIZE);
                break;
            case 'y':
                if (strcmp(optarg, "2") == 0)
                    strncat(fmtstr, "%y ", FMTSTRSIZE);
                else if (strcmp(optarg, "4") == 0)
                    strncat(fmtstr, "%Y ", FMTSTRSIZE);
                else
                    fprintf(stderr, "Invalid argument of -y \n");
                break;
            case 'm':
                strncat(fmtstr, "%m ", FMTSTRSIZE);
                break;
            case 'd':
                strncat(fmtstr, "%d ", FMTSTRSIZE);
                break;
            default:
                break;
        }
    }
    strncat(fmtstr, "\n", FMTSTRSIZE);
    strftime(timestr, TIMESTRSIZE, fmtstr, tm);
    fputs(timestr, fp);

    if (fp != stdout)
        fclose(fp);

    exit(0);
}

讲解：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
运行结果：
在这里插入图片描述

（2）getopt_long( )函数：分析长格式：ls --all

四、环境变量

  • 本质：KEY = VALUE形式

（1）export命名

  • 利用：export 命令可以查看当前的环境变量
    在这里插入图片描述
  • 粗浅的理解环境变量：把当前的操作系统比作正在跑的程序，环境变量就是该程序的全局变量。

（2）environ全局变量

在这里插入图片描述
例子：myenv.c
打印环境变量

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

extern char **environ;

int main() {
    
    int i;
    for (i = 0; environ[i] != NULL; i++) {
        puts(environ[i]);
    }

    exit(0);
}

运行结果：
在这里插入图片描述

（3）getenv( )函数：获取环境变量

在这里插入图片描述
例子：getenv.c
获取 PATH 这个环境变量

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

int main() {
    puts(getenv("PATH"));

    exit(0);
}

运行结果：
在这里插入图片描述

（4）setenv( )函数：改变或者添加环境变量

在这里插入图片描述

（5）putenv( )函数：改变或者添加环境变量

在这里插入图片描述

五、C程序的存储空间布局

  • 假设用的32位环境，虚拟空间是4G
    在这里插入图片描述

六、库

（1）动态库

（2）静态库

（3）手工装载库

  • 类似于pthotoshop软件打开会加载很多库，如果其中其中某一个库加载失败了，程序也不会结束，而是会进行运行，只不过那个库不能使用了
  • 这里可以看man手册当中关于：dlopen( )函数的讲解以及后面的例子

七、函数跳转

注意：goto语句不能跨函数的跳转，此时可以用 setjmp( ) 函数和 longjmp( )函数实现跨函数跳转

（1）setjmp( )函数：设置跳转点

（2）longjmp( )函数：从某一位置跳转到某个跳转点

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