"argv[0] = name-of-executable"是一种被广泛接受的标准还是只是一种常见的约定？

Question

当在C或C++应用程序中传递参数给main()时，argv[0]是否总是可执行文件的名称？还是这只是一种常见的约定，不能保证100%的准确性？

- Mike Willekes

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在Unix上，请考虑使用以下代码：execl("/home/hacker/.hidden/malicious", "/bin/ls", "-s", (char *)0);。可执行文件的名称与argv[0]中的值无关。 - Jonathan Leffler

在Windows中，如果您像这样调用CreateProcess：CreateProcess("a.exe", "/b", ...)，那么argv[0]将是/b，而不是a.exe。 - Andry

如果第一个参数不是文件名，并且没有其他参数，那么第一个参数将为NULL，与最后一个参数相同。这将使得无法区分这两种情况，并且会导致在循环遍历argv数组或将其传递给其他函数时出现问题。 - undefined

Answer 1

猜测（即使是有教养的猜测）很有趣，但你真的需要查阅标准文档才能确定。例如，ISO C11规定（我强调）：

如果argc的值大于零，则argv[0]指向的字符串表示程序名称；如果主机环境不能提供程序名称，则argv[0][0]应是空字符。

所以，只有在程序名称可用时，它才是程序名称。而且它"表示"程序名称，不一定就是程序名称。在此之前的部分说明如下：

如果argc的值大于零，则数组元素argv[0]到argv[argc-1]（包括）将包含指向字符串的指针，这些字符串在程序启动前由主机环境赋予实现定义的值。

这与C99标准没有变化，这意味着甚至值也不是由标准指定的——完全取决于实现。

这意味着，如果主机环境未提供它，程序名称可能为空，如果主机环境提供它，则可以是任何其他内容，只要“其他内容”某种方式表示程序名称即可。在我的更加残忍的时刻，我会考虑将其翻译成斯瓦希里语，通过替换密码然后以相反的字节顺序存储它:-)。

但是，实现定义确实在ISO标准中具有特定的含义——实现必须记录其工作方式。因此，即使UNIX可以使用exec系列调用将任何内容放入argv[0]中，它也必须（并且已经）记录它。

- paxdiablo

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这可能是标准，但Unix并没有强制执行它，你不能依赖它。 - dmckee --- ex-moderator kitten

这个问题根本没有提到UNIX。这只是一个简单的C问题，因此ISO C是参考文献。程序名称在标准中是实现定义的，因此实现可以自由地做任何它想做的事情，包括允许一些不是实际名称的东西存在 - 我认为我在倒数第二句已经表达清楚了。 - paxdiablo

Pax，我没有投票反对你，也不赞成那些这样做的人，因为这个答案是尽可能权威的。但我确实认为argv[0]值的不可靠性适用于现实世界中的编程。 - dmckee --- ex-moderator kitten

@caf，没错。我见过它保存各种不同的东西，比如程序的完整路径（' /progpath/prog '），只是文件名（'prog'），稍微修改的名称（'-prog'），描述性名称（'prog - 用于进行编程的程序'）以及什么都没有（''）。实现需要定义它所保存的内容，但这就是标准所要求的全部。 - paxdiablo

谢谢大家！这个问题看起来很简单，但讨论很精彩。虽然Richard的答案适用于Unix操作系统，但我选择了paxdiablo的答案，因为我对特定操作系统的行为不太感兴趣，而主要关注已被接受的标准是否存在（或不存在）。（如果你有兴趣：在原始问题的背景下-我没有任何操作系统。我正在编写代码来构建加载到嵌入式设备上的可执行文件的原始argc / argv缓冲区，并需要知道我应该如何处理argv [0]）。感谢StackOverflow的卓越表现！ - Mike Willekes

Answer 2

在使用带有exec*()调用的Unix/Linux系统中，argv[0]将是调用者放入exec*()调用中的argv0位置的内容。

Shell使用这个约定来表示程序名，大多数其他程序也遵循相同的约定，因此argv[0]通常是程序名。

但是，一个恶意的Unix程序可以调用exec()并将argv[0]设置为任何它想要的值，所以无论C标准说什么，你不能百分之百地保证这一点。

- Richard Pennington

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这个回答比上面的paxdiablo更好。标准只是称其为“程序名”，但据我所知，没有任何地方强制执行。Unix内核会将传递给execve（）的字符串不加修改地传递给子进程。 - Andy Ross

由于C标准不了解'execve()'等内容，因此其叙述有限。 POSIX标准（http://www.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/functions/execve.html）提供了更多信息，明确指出argv[0]中的内容由执行'execve()'（或相关）系统调用的进程随意设定。 - Jonathan Leffler

@Andy，你有自己的观点是自由的 :-) 但是你在执行方面是错误的。如果实现不遵循标准，则它是非符合性的。事实上，由于“程序名称”是实现定义的，例如UNIX这样的操作系统只要指定名称就是符合标准的。这包括能够通过在exec系列调用中加载任何您想要的内容来公然伪造程序名称。 - paxdiablo

这就是标准中“代表”一词的美妙之处，当它指的是argv[0]（“它代表程序名称”）和argv[1..N]（“它们代表程序参数”）。 “unladen swallow”是一个有效的程序名称。 - Richard Pennington

不仅仅是不受控制的Unix程序会这样做，例如sendmail也会改变argv[0]来传达其状态：https://askubuntu.com/questions/868742 - undefined

Answer 3

根据C++标准，第3.6.1节：

argv[0]应该是指向表示用于调用程序的名称的NTMBS的初始字符的指针或""。

因此，至少按照标准规定，不能保证。

- anon

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我假设这是以空值结尾的多字节字符串？ - paxdiablo

Answer 4

ISO-IEC 9899规定：

5.1.2.2.1 程序启动

如果argc的值大于零，则由argv[0]指向的字符串表示程序名称；如果程序名称无法从主机环境中获得，则argv[0][0]应为null字符。 如果argc的值大于一，则由argv[1]到argv[argc-1]指向的字符串表示程序参数。

我还使用了：

#if defined(_WIN32)
  static size_t getExecutablePathName(char* pathName, size_t pathNameCapacity)
  {
    return GetModuleFileNameA(NULL, pathName, (DWORD)pathNameCapacity);
  }
#elif defined(__linux__) /* elif of: #if defined(_WIN32) */
  #include <unistd.h>
  static size_t getExecutablePathName(char* pathName, size_t pathNameCapacity)
  {
    size_t pathNameSize = readlink("/proc/self/exe", pathName, pathNameCapacity - 1);
    pathName[pathNameSize] = '\0';
    return pathNameSize;
  }
#elif defined(__APPLE__) /* elif of: #elif defined(__linux__) */
  #include <mach-o/dyld.h>
  static size_t getExecutablePathName(char* pathName, size_t pathNameCapacity)
  {
    uint32_t pathNameSize = 0;

    _NSGetExecutablePath(NULL, &pathNameSize);

    if (pathNameSize > pathNameCapacity)
      pathNameSize = pathNameCapacity;

    if (!_NSGetExecutablePath(pathName, &pathNameSize))
    {
      char real[PATH_MAX];

      if (realpath(pathName, real) != NULL)
      {
        pathNameSize = strlen(real);
        strncpy(pathName, real, pathNameSize);
      }

      return pathNameSize;
    }

    return 0;
  }
#else /* else of: #elif defined(__APPLE__) */
  #error provide your own implementation
#endif /* end of: #if defined(_WIN32) */

然后您只需要解析该字符串以从路径中提取可执行文件名。

- Gregory Pakosz

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/proc/self/path/a.out 符号链接在 Solaris 10 及以上版本上可用。 - ephemient

点赞这份代码（并不意味着它是理想或正确的，例如在Windows上需要使用“GetModuleFileNameW”才能检索到任何路径，但是仅有代码的存在就构成了良好的指导）。 - Cheers and hth. - Alf

Answer 5

具有argv[0] !=可执行文件名称的应用

• 许多shell通过检查argv[0][0] == '-' 来确定它们是否是登录shell。登录shell具有不同的属性，特别是它们会源一些默认文件，如/etc/profile。

  通常是init本身或getty添加了前导-，另请参见：https://unix.stackexchange.com/questions/299408/how-to-login-automatically-without-typing-the-root-username-or-password-in-build/300152#300152

• 多调用二进制文件，可能是最著名的是Busybox。这些符号链接多个名称，例如/bin/sh和/bin/ls到单个可执行文件/bin/busybox，该文件从argv[0]中识别使用哪个工具。

  这使得可以拥有一个表示多个工具的单个小型静态链接可执行文件，并且将在基本上任何Linux环境中工作。

另请参见：https://unix.stackexchange.com/questions/315812/why-does-argv-include-the-program-name/315817

可运行的POSIX execve示例，其中argv[0] !=可执行文件名称

其他人提到了exec，但这里是一个可运行的示例。

a.c

#define _XOPEN_SOURCE 700
#include <unistd.h>

int main(void) {
    char *argv[] = {"yada yada", NULL};
    char *envp[] = {NULL};
    execve("b.out", argv, envp);
}

b.c

#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv) {
    puts(argv[0]);
}

然后：

gcc a.c -o a.out
gcc b.c -o b.out
./a.out

提供：

yada yada

是的，argv[0]也可能是:

• NULL：什么情况下argv [0]可以为null？
• 空字符串：argv [0]可以包含空字符串吗？

在Ubuntu 16.10上测试通过。

- Ciro Santilli OurBigBook.com

Answer 6

这个页面说：

元素argv[0]通常包含程序名称，但不应该依赖它 - 不管怎样，一个程序不知道自己的名字是很不寻常的！

然而，其他页面似乎支持它始终是可执行文件的名称。这个页面说：

你会注意到argv[0]是程序本身的路径和名称。这允许程序发现有关自身的信息。它还将一个程序参数添加到数组中，因此在获取命令行参数时常见的错误是在想要argv[1]时抓取argv[0]。

- ChrisF

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有些程序利用它们不知道被调用时使用的名称这一事实。我相信 BusyBox（http://www.busybox.net/about.html）是这样工作的。它只有一个可执行文件，可以实现多个不同的命令行实用程序。它使用一堆符号链接和 argv [0] 来确定应该运行哪个命令行工具。 - Trent

是的，我记得注意到“gunzip”是指向“gzip”的符号链接，并且曾经想过那是如何工作的。 - David Thornley

许多程序都会查看argv [0]以获取信息。例如，如果名称的最后一个组件以短横线开头（例如“ / bin / -sh”），则shell将像登录shell一样运行配置文件和其他内容。 - Jonathan Leffler

@Jon：我认为登录 shell 是以 argv[0]="-/bin/sh" 开始的？无论如何，在我使用过的所有机器上都是这种情况。 - ephemient

Answer 7

我不确定这是一种普遍约定还是标准，但无论哪种情况，您都应该遵守它。我从未在Unix和类Unix系统之外看到过它被利用，尽管在Unix环境下 - 也许特别是在旧时代 - 程序可能会根据它们被调用的名称有显着不同的行为。

编辑：我从其他同时发布的帖子中看到有人将其识别为来自特定标准，但我确信这种约定早在标准之前就存在了。

- Joe Mabel

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我真希望如果有人要“打分”我的回答，他们能够给出一些关于不喜欢的原因的指示。 - Joe Mabel

Answer 8

如果您通过Workbench启动Amiga程序，则不会设置argv [0]，只有通过CLI才会设置。

- Polluks