argv[0] 什么时候可以为 null？

Question

关于从命令行传递参数给main()函数的理解是，argc的最小值为1，而argv[0]将始终包含程序名称及其路径。

如果在命令行提供了参数，则argc的值将大于一，而argv[1]到argv[argc-1]将包含这些参数。

现在，这个链接上的一个段落说：

argv[0]将是一个包含程序名称的字符串，或者是一个空字符串（如果不可用）。

那么，argv[0]何时会成为空字符串呢？我的意思是，程序名称及其路径总是可用的，那么它何时可能为空？

作者说“如果不可用”，但是什么情况下以及如何可能出现程序名称不可用的情况呢？

- Andrew-Dufresne

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@ShaunHamman 目前的共识是通过“质量”来关闭：http://meta.stackexchange.com/questions/147643/should-i-vote-to-close-a-duplicate-question-even-though-its-much-newer-and-ha 由于“质量”无法衡量，我只能根据赞数来判断。;-) 可能最终取决于哪个问题在标题上命中了最佳的新手谷歌关键字。 - Ciro Santilli OurBigBook.com

Answer 1

使用exec类的调用时，需要分别指定程序名称和可执行文件，因此可以将其设置为NULL。

但是这句话实际上来自ISO标准（可能是改写过的），该标准涵盖了从最小的微控制器到最新的z10企业级主机的各种执行环境。

许多嵌入式系统可能处于不需要可执行文件名称的情况下。

来自最新的c1x草案：

argc的值应为非负数。

argv [argc]的值应为null指针。

如果argc的值大于0，则数组成员argv [0]到argv [argc-1]必须包含指向字符串的指针，在程序启动之前由主机环境给出实现定义的值。

这意味着，如果argc为零（它确实可以是），则argv [0]为NULL。

但是，即使argc不是0，您也可能无法获得程序名称，因为标准还声明：

如果argc的值大于0，则由argv [0]指向的字符串代表程序名称；如果主机环境中没有提供程序名称，则argv [0] [0]应为null字符。如果argc的值大于1，则由argv [1]到argv [argc-1]指向的字符串表示程序参数。

因此，标准没有要求提供程序名称。我见过许多程序使用各种选项来设置这个值：

• 根本不提供值（用于假装安全）。
• 一个明显的谎言（例如，对于恶意代码，设置为sleep）。
• 实际程序名称（例如sleep）。
• 稍作修改的名称（例如登录shell的-ksh）。
• 描述性名称（例如progname - 用于某事的程序）。

- paxdiablo

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当我读到“企业级主机”的时候，我好像听到有人说：“航速一号，苏鲁先生”。 - Bob Jarvis - Слава Україні

莫里斯蠕虫还改变了它的 argv[0]，如果我没记错的话。那个蠕虫有很多聪明的地方，我相信你也知道。 - undefined

Answer 2

可运行的POSIX示例代码： argv [0] == NULL

caller.c

#define _XOPEN_SOURCE 700
#include <unistd.h>

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

callee.c

#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv) {
    if (argc == 0 && argv[0] == NULL)
        puts("yup");
}

然后：

gcc -ggdb3 -O0 -std=c99 -Wall -Wextra -pedantic -o caller.out caller.c
gcc -ggdb3 -O0 -std=c99 -Wall -Wextra -pedantic -o callee.out callee.c
./caller.out

输出：

yup

测试使用空参数列表的现有程序

这里有一个以路径作为参数并以无参数形式运行该命令的包装器:

caller-any.c

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

int main(int argc, char**argv) {
    char *empty[] = {NULL};
    execve(argv[1], empty, empty);

}

示例用法：

./caller-any.out /bin/ls

然而，GNU Coreutils工具（如ls）会检查argv[0]是否为NULL，正如在此处提到的：为什么execve系统调用可以运行“/bin/sh”而没有任何argv参数，但不能运行“/bin/ls”？，并且ls输出：

A NULL argv[0] was passed through an exec system call.
Aborted (core dumped)

在 Ubuntu 19.04 中进行了测试。

- Ciro Santilli OurBigBook.com

Answer 3

根据这个邮件列表，如果argc == 0，则argv[0]可能为空。但是他们没有解释何时argc可能为零。我会猜测在可执行文件不是“正常”启动（即通过命令行，popen等）的情况下，argc将为零 - 正如@paxdiablo所提到的，您可以使用exec系列函数手动设置argv，因此argc取决于这些参数而可能为零。

但是，在它们的理由部分中：

早期的建议要求传递给main()的argc的值为“一或更多”。这是由ISO C标准草案中的相同要求推动的。实际上，历史实现在未向调用exec函数的程序提供参数时传递了零值。这个要求从ISO C标准中删除，随后也从IEEE Std 1003.1-2001的这一卷中删除。特别是使用“should”这个词的措辞要求严格符合POSIX应用程序在调用exec函数时传递至少一个参数，从而保证当这样的应用程序调用时argc为1或更大。实际上，这是一个好习惯，因为许多现有应用程序在首先检查argc的值之前引用argv[0]。

所以您就有了：严格符合POSIX应用程序必须使argc大于零，但这绝不是保证。

关于argc和argv的标准还有更多信息，请参见程序启动部分。

- Mark Rushakoff

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你把需求总结反了。从其他“严格符合POSIX应用程序”调用的“严格符合POSIX应用程序”可以依赖于argc>0和argv [0]！= NULL。它们还必须以一种维护子进程保证的方式调用execve和相关函数。但是，没有什么可以阻止恶意用户在典型的现有POSIX系统上使用argc == 0运行您的严格符合程序。如果它是setuid或具有任何其他特殊权限，请检查argc或指针，或确保访问argv [0]时的段错误不会破坏任何内容。 - Peter Cordes

Answer 4

可以想象，在没有程序名称的平台上，程序只需在启动时加载即可。在这种情况下，我猜测argv [0]可能是NULL。 C标准允许参数计数为零，并且规定argv [argc]必须为NULL。

- anon