为什么这里使用了strdup()函数？

Question

为什么这里使用了strdup()函数？

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我正在阅读《操作系统：三个简单部分》。第5章中有一段代码展示了exec（）系统调用的用法。

    1 #include "common.h"
    2
    3 int main(int argc, char ** argv) {
    4     printf("hello world (pid: %d)\n", (int) getpid());
    5     int rc = fork();
    6     if (rc < 0) {
    7         fprintf(stderr, "fork failed\n");
    8         exit(1);
    9     } else if (rc == 0) {
   10         printf("hello, I am child (pid: %d)\n", (int) getpid());
   11         char *myargs[3];
   12         myargs[0] = strdup("wc");
   13         myargs[1] = strdup("p3.c");
   14         myargs[2] = NULL;
   15         execvp(myargs[0], myargs); // run work count
   16         printf("this shouldn't print out\n");
   17     } else {
   18         int wc = wait(NULL);
   19         printf("hello, I am parent of %d (wc: %d) (pid: %d)\n", rc, wc, (int) getpid());
   20     }
   21     return 0;
   22 }
   23

为什么在第12到14行使用了strdup()函数？我曾试图将此部分替换为以下内容：

   12         myargs[0] = "wc";                                                                                                                                                                                     
   13         myargs[1] = "p3.c";
   14         myargs[2] = NULL;

它的工作方式与以前的相同。

- wuzirui

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也许作者喜欢内存泄漏？不理解strdup()？没有询问他就无法确定。 - user207421

2

似乎作者不知道exec函数族如何工作。 - Some programmer dude

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这里有一个重要的教训需要学习。你找到的90%的代码示例都会展示不良实践或者完全错误。90%可能还低估了。要保持警惕。 - William Pursell

请删除行号，只在您想讨论的行上添加注释。参见为什么代码段中没有行号？ - phuclv

只有当execvp失败时才会发生泄漏，而在这种情况下，进程无论如何都会退出。 - Nate Eldredge

2个回答

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您的更改使代码编译通过，但可能会触发未定义的行为。

execvp 需要参数 char *const argv[]。而不是在 char 上缺少的 const。因此，execvp 可以自由地写入传递给它的字符串。

C 中的字符串字面量不能被修改：

字符串字面量是不可修改的（实际上可能会被放置在只读内存中，例如 .rodata）。如果程序尝试修改由字符串字面量形成的静态数组，则行为是未定义的。

因此，代码的作者想要保险起见，并使用 strdup 复制字符串字面量以获得可修改版本的字符串。

请注意，C++ 更为严格，在此处 gcc 将会发出警告：

warning: ISO C++ forbids converting a string constant to 'char*' [-Wwrite-strings]

对于您的代码。

如果execvp不修改参数字符串，那么最好有一个表达这一点的签名（const char *const argv[]）。

- Werner Henze

事实上，execvp不会写入传递给它的字符串，因此这种预防措施是不必要的。POSIX规范解释了这一点，并解释了为什么他们没有将参数声明为const char *const argv[]。请参见以“关于argv[]和envp[]是常量的说明…”开头的段落。 - Nate Eldredge

请参阅以下链接了解有关C++的内容 https://dev59.com/fZbfa4cB1Zd3GeqPvZCJ 和 https://dev59.com/SHVC5IYBdhLWcg3wxEJ1。 - Nate Eldredge

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Nate Eldredge · Accepted Answer

您的代码版本很好。与Werner的回答相反，它不会导致未定义的行为。

根据 POSIX规范，execvp函数的原型为：

int execvp(const char *file, char *const argv[]);

单独看这段代码，它似乎暗示了可以修改argv数组中字符串的内容，但该数组本身的指针元素不能被修改。如果是这样的话，那么确实需要传递一个可写字符串的指针数组，例如strdup提供的，而不是字符串常量，因为写入字符串常量的行为是未定义的。这可能是代码作者所考虑的。

然而，规范的文本给我们提供了更多信息：

“调用exec函数时，除了替换进程映像的结果之外，argv[]和envp[]指针数组及其指向的字符串不得被修改。”

因此，实际上execvp保证不会修改这些字符串。因此，传递字符串常量是完全安全的。原始代码的作者可能不知道这个保证。

下面的原理进一步解释了他们为什么选择了这个原型（“包含关于argv[]和envp[]是常量的声明是为了...”）。正如Werner所建议的那样，const char * const argv[]似乎更能表达实际行为。然而，C语言的指针转换规则意味着，如果他们这样做了，那么像这样的代码就会出现问题。

char *args[5];
args[0] = /* some writable string */;
...
execvp(file, args);

无法编译，尽管原则上它是完全正确的。其理由包括礼貌地掩饰了对C语言中const语义的抱怨，以及如何使其不可能正确地编写代码。

在Can I pass a const char* array to execv?中还有一些进一步的讨论。