为什么在execve中需要将命令名作为路径和参数列表两次传递？

Question

我有一个由我的教授编写的程序，它使用execve()打印当前工作目录（pwd），但是我不理解其中的参数。

pid_t pid = fork();

if(pid <0)
   perror(NULL);
else if(pid == 0)
{
   char*argv[] = {"pwd",NULL};
   execve("/bin/pwd",argv,NULL);
   perror(NULL);
}
else
    printf("Im the parent!");
return 0;
}

"/bin/pwd" 提供将要执行的可执行文件的路径。

这意味着它将调用 pwd 函数，不是吗？ 那么我为什么需要具有参数 pwd 呢？

程序不能在没有该参数的情况下运行吗？

- Andrei Manolache

Answer 1

按照惯例，传递给程序的第一个参数是可执行文件的文件名。然而，并非必须如此。

例如，考虑下面的程序：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int i;

    printf("number of arguments: %d\n", argc);
    printf("program name: %s\n", argv[0]);
    for (i=1; i<argc; i++) {
        printf("arg %d: %s\n", argv[i]);
    }
    return 0;
}

如果您把这个程序从其他地方运行，代码会像这样：

char*argv[] = {"myprog", "A", "B", NULL};
execve("/home/dbush/myprog",argv,NULL);

以上将输出：

number of arguments: 3
program name: myprog
arg 1: A
arg 2: B

但你也可以这样运行它。

char*argv[] = {"myotherprog", "A", "B", NULL};
execve("/home/dbush/myprog",argv,NULL);

并且它将输出：

number of arguments: 3
program name: myotherprog
arg 1: A
arg 2: B

你可以使用 argv [0] 的值来知道程序被调用的方式，并基于此公开不同的功能。

流行的 busybox 工具就是这样做的。一个可执行文件链接了不同的文件名。根据用户用于运行可执行文件的链接，它可以读取 argv[0] 来知道它是作为 ls、ps、pwd 等来调用的。

- dbush

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一个很好的比较是HTTP的“Host”头，它为网站执行完全相同的操作。 - that other guy

当我们输入 pwd 命令时，它会在下一行打印出当前工作目录，但是在 C 程序中调用 /bin/pwd/ 命令会在终端的第一行打印出当前工作目录。 - EsmaeelE

Answer 2

execve手册页面提到了这一点。其中强调是我的。

引用：

按照惯例，第一个字符串应该包含与正在执行的文件相关联的文件名。

也就是说，第一个argv并不一定非得是文件名。实际上，可以通过将示例代码中的argv [0]更改为任何字符串来测试，并且结果仍然是正确的。

因此，这只是一种约定。许多程序将使用argv [0]并期望它是文件名。但是，许多程序也不关心argv [0]（例如pwd）。因此，是否需要将argv [0]设置为文件名取决于正在执行的程序。话虽如此，始终遵循惯例以与几乎所有人的长期期望保持良好关系是明智的。

- kaylum

Answer 3

来自execve手册页面：http://man7.org/linux/man-pages/man2/execve.2.html

   argv is an array of argument strings passed to the new program.  By
   convention, the first of these strings (i.e., argv[0]) should contain
   the filename associated with the file being executed.  envp is an
   array of strings, conventionally of the form key=value, which are
   passed as environment to the new program.  The argv and envp arrays
   must each include a null pointer at the end of the array.

所以，argv 被视为新程序执行的命令行参数。 因为默认情况下，对于使用参数调用的 Linux 二进制文件，这些参数是通过 argc/argv 访问的，其中 argv[0] 包含程序名称。

我认为这是为了保持行为一致，以匹配默认情况（使用参数调用的程序）。

从源代码中可以看到： https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/tree/fs/exec.c#l1376 传递给 execve 的 argv 用于构建将要启动的二进制文件的 argv。

- brokenfoot