Mengapa argv menyertakan nama program?

Program Unix / Linux tipikal menerima input baris perintah sebagai jumlah argumen ( int argc) dan vektor argumen ( char *argv[]). Elemen pertama argvadalah nama program - diikuti oleh argumen aktual.

Mengapa nama program diteruskan ke executable sebagai argumen? Apakah ada contoh program menggunakan nama mereka sendiri (mungkin semacam execsituasi)?

Untuk mulai dengan, perhatikan bahwa argv[0]tidak harus nama program. Ini adalah apa pemanggil menempatkan ke argv[0]dari execvesystem call (misalnya lihat pertanyaan ini pada Stack Overflow ). (Semua varian lain execbukan pemanggilan sistem tetapi antarmuka untuk execve.)

Misalkan, misalnya, yang berikut (menggunakan execl):

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

/var/tmp/mybackdooradalah apa yang dieksekusi tetapi argv[0]diatur ke top, dan ini adalah apa psyang topakan ditampilkan. Lihat jawaban ini di U&L SE untuk informasi lebih lanjut tentang ini.

Mengesampingkan semua ini: Sebelum munculnya filesystem mewah seperti /proc, argv[0]adalah satu-satunya cara bagi proses untuk belajar tentang namanya sendiri. Apa gunanya itu?

• Beberapa program menyesuaikan perilaku mereka tergantung pada nama panggilan mereka (biasanya dengan tautan simbolis atau keras, misalnya utilitas BusyBox ; beberapa contoh lainnya disediakan dalam jawaban lain untuk pertanyaan ini).
• Selain itu, layanan, daemon, dan program lain yang masuk melalui syslog sering menambahkan nama mereka ke entri log; tanpa ini, pelacakan acara akan menjadi tidak mungkin.

Banyak:

• Bash berjalan dalam modus POSIX saat argv[0]ini sh. Ini berjalan sebagai shell login ketika argv[0]dimulai dengan -.
• Vim berperilaku berbeda ketika dijalankan sebagai vi, view, evim, eview, ex, vimdiff, dll
• Busybox, seperti yang sudah disebutkan.
• Dalam sistem dengan systemd sebagai init, shutdown, reboot, dll symlink untuksystemctl .
• dan seterusnya.

Secara historis, argvhanyalah array pointer ke "kata-kata" dari commandline, jadi masuk akal untuk memulai dengan "kata" pertama, yang kebetulan merupakan nama program.

Dan ada beberapa program yang berperilaku berbeda sesuai dengan nama yang digunakan untuk memanggil mereka, jadi Anda bisa membuat tautan berbeda ke mereka dan mendapatkan "perintah" yang berbeda. Contoh paling ekstrem yang bisa saya pikirkan adalah busybox , yang bertindak seperti beberapa lusin "perintah" yang berbeda tergantung bagaimana namanya .

Sunting : Referensi untuk Unix edisi 1, seperti yang diminta

Orang dapat melihat misalnya dari fungsi utamacc itu argcdan argvsudah digunakan. The shell salinan argumen ke parbufdalam newargbagian dari loop, sementara memperlakukan perintah itu sendiri dalam cara yang sama seperti argumen. (Tentu saja, nanti hanya menjalankan argumen pertama, yang merupakan nama perintah). Sepertinya execvdan kerabat tidak ada saat itu.

Gunakan kasing:

Anda dapat menggunakan nama program untuk mengubah perilaku program .

Misalnya Anda bisa membuat beberapa symlink ke biner yang sebenarnya.

Salah satu contoh terkenal di mana teknik ini digunakan adalah proyek busybox yang menginstal hanya satu biner tunggal dan banyak symlink ke sana. (ls, cp, mv, dll). Mereka melakukannya untuk menghemat ruang penyimpanan karena target mereka adalah perangkat tertanam kecil.

Ini juga digunakan di setarchdari 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

Di sini mereka menggunakan teknik ini pada dasarnya untuk menghindari banyak file sumber duplikat atau hanya agar sumbernya lebih mudah dibaca.

Kasus penggunaan lain adalah program yang perlu memuat beberapa modul atau data saat runtime. Memiliki jalur program membuat Anda dapat memuat modul dari jalur relatif ke lokasi program .

Apalagi banyak program mencetak pesan kesalahan termasuk nama program .

Mengapa :

1. Karena itu adalah konvensi POSIX ( man 3p execve):

argv adalah larik string argumen yang diteruskan ke program baru. Secara konvensi, string pertama harus berisi nama file yang terkait dengan file yang dieksekusi.

2. Ini standar C (setidaknya C99 dan C11):

Jika nilai argc lebih besar dari nol, string yang ditunjukkan oleh argv [0] mewakili nama program; argv [0] [0] akan menjadi karakter nol jika nama program tidak tersedia dari lingkungan host.

Perhatikan Standar C mengatakan "nama program" bukan "nama file".

Selain program yang mengubah perilaku mereka tergantung pada bagaimana mereka dipanggil, saya merasa argv[0]berguna dalam mencetak penggunaan suatu program, seperti:

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

Ini menyebabkan pesan penggunaan selalu menggunakan nama yang digunakan untuk memanggilnya. Jika program diubah namanya, pesan penggunaannya akan berubah. Bahkan termasuk nama jalur yang dipanggil dengan:

# 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]

Ini adalah sentuhan yang bagus, terutama untuk alat / skrip bertujuan kecil yang mungkin tinggal di mana-mana.

Ini sepertinya praktik umum dalam alat GNU juga, lihat lsmisalnya:

% 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.

Satu mengeksekusi program mengetik: program_name0 arg1 arg2 arg3 ....

Jadi shell seharusnya sudah membagi token, dan token pertama sudah menjadi nama program. Dan BTW jadi ada indeks yang sama di sisi program dan di shell.

Saya pikir ini hanya trik yang mudah (pada awalnya), dan, seperti yang Anda lihat di jawaban lain, itu juga sangat berguna, sehingga tradisi ini dilanjutkan dan ditetapkan sebagai API.

Pada dasarnya, argv menyertakan nama program sehingga Anda dapat menulis pesan kesalahan seperti prgm: file: No such file or directory, yang akan diimplementasikan dengan sesuatu seperti ini:

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

Contoh lain dari aplikasi ini adalah program ini, yang menggantikan dirinya dengan ... itu sendiri, sampai Anda mengetik sesuatu yang tidak y.

#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;
}

Jelas, semacam contoh menarik jika dibuat, tapi saya pikir ini mungkin memiliki kegunaan nyata - misalnya, biner memperbarui diri, yang menulis ulang ruang memori sendiri dengan versi baru sendiri yang diunduh atau diubah.

Contoh:

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

7 | $

Sumber, dan beberapa info lainnya .

Path ke program adalah argv[0], sehingga program dapat mengambil file konfigurasi dll dari direktori instalnya.
Ini tidak mungkin tanpa argv[0].

ccache berperilaku seperti ini untuk meniru panggilan berbeda ke kompiler binari. ccache adalah kompilasi cache - seluruh intinya tidak pernah mengkompilasi kode sumber yang sama dua kali tetapi sebaliknya mengembalikan kode objek dari cache jika memungkinkan.

Dari halaman manual ccache , "ada dua cara untuk menggunakan ccache. Anda dapat mengawali perintah kompilasi dengan ccache atau Anda dapat membiarkan ccache menyamar sebagai kompiler dengan membuat tautan simbolis (dinamai sebagai kompiler) ke ccache. Metode pertama lebih nyaman jika Anda hanya ingin mencoba ccache atau ingin menggunakannya untuk beberapa proyek tertentu. Metode kedua paling berguna ketika Anda ingin menggunakan ccache untuk semua kompilasi Anda. "

Metode symlinks melibatkan menjalankan perintah-perintah ini:

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 ...

... efeknya adalah memungkinkan ccache untuk mengambil perintah apa pun yang seharusnya pergi ke kompiler, sehingga memungkinkan ccache untuk mengembalikan file yang di-cache atau meneruskan perintah ke kompiler yang sebenarnya.