理解execve的要求并设置环境变量

Question

我们在解释我们的老师的话时遇到了很多麻烦。我们请求澄清，然后从他那里得到了以下回复：

1. 对于execve，使用您设置的环境并创建一个内置命令来生成/bin/bash的子shell，这样您就可以使用env查看导出的变量。 （他在谈论在此处创建自己的环境变量。）

2. 是的，请创建您自己的环境变量。您可以在shell启动时复制environ，并添加仅导出的变量。

这与我在Stack Overflow上发布的以下帖子有关（阅读此其他帖子将帮助您了解我正在尝试做什么）： using a new path with execve to run ls command 我们只是非常困惑。我再次解释一下我们现在要做的事情。与Linux shell类似，我们需要编写自己的程序，以便可以设置环境变量，例如PATH和USER以及用户想要定义的任何其他变量。

您调用它的示例将是（在其提示符下的程序中）：

mysetenv dog spike

这将创建一个看起来像“dog=spike”的环境变量。

更重要的是，我们需要能够设置自己的PATH变量并将其发送到exec命令。这很令人困惑，因为根据我们所有的问题，我们不理解应该做什么。

- james

Answer 1

其实很简单。您已经知道您的参数是char *列表，并以空指针结尾。同样，环境只是一个由char *组成的列表，以空指针结尾。通常，列表中的值采用VARNAME = var-value格式，但如果您愿意，还可以传递其他格式。

因此，以简单的情况为例：

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

int main(void)
{
    char *argv[] = { "/bin/sh", "-c", "env", 0 };
    char *envp[] =
    {
        "HOME=/",
        "PATH=/bin:/usr/bin",
        "TZ=UTC0",
        "USER=beelzebub",
        "LOGNAME=tarzan",
        0
    };
    execve(argv[0], &argv[0], envp);
    fprintf(stderr, "Oops!\n");
    return -1;
}

在这个例子中，程序将使用参数-c和env运行/bin/sh，这意味着shell将运行其当前PATH上找到的env程序。这里设置的环境以正统格式包含5个值。如果你将env改为date（或env; date），你会看到TZ设置的效果。当我在我的MacOS X机器上运行它时，输出是：

USER=beelzebub
PATH=/bin:/usr/bin
PWD=/Users/jleffler/tmp/soq
TZ=UTC0
SHLVL=1
HOME=/
LOGNAME=tarzan
_=/usr/bin/env

使用execve()调用时，shell会添加环境变量SHLVL、_和PWD到我明确设置的那些环境变量中。

你还可以做更炫酷的事情，比如从真实环境中复制一些其他环境变量，在它们不与你明确设置的变量冲突的情况下。你还可以玩弄一些游戏，比如在环境变量中有两个值的单个变量 - 哪一个生效？你还可以玩弄包含空格的变量名（shell并不喜欢这个），或者根本不匹配“varname=value”符号格式的条目（没有等号）。

- Jonathan Leffler

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你真的为我澄清了一切。我已经提交了所有东西，但还是谢谢！现在我明白了。 - james

Answer 2

我可能有点晚了，但如果你想保留旧的环境变量并创建新的，请使用setenv，然后将environ传递给execve()。

    setenv("dog", "spike", 1);
    extern char** environ;
    execve(argv[0], argv, environ);

environ是在unistd.h中声明的一个变量，它在当前运行的进程中跟踪环境变量。

setenv()和putenv()修改environ，因此当您通过execve()传递它时，环境变量将如您所期望的那样。

- fpf3

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你不能在使用setenv扩展环境变量后，直接调用execv（argv [0]，argv）;吗？ - Erich Kitzmueller

据我所知，环境变量本身在execve执行后不会被保留，如果你调用execve而没有传递环境变量，它将默认使用shell的环境变量。不过我可能是错的，建议你自己试一下。 - fpf3

据我理解，如果您调用 execve 函数，则必须提供一个环境变量（Linux 允许使用 NULL，这与包含单个 NULL 指针的列表具有相同的含义；但这是不可移植的）。但是，您可以调用 execv 函数（没有 e），它也会传递 environ，包括您通过调用 setenv 所做的更改。 - Erich Kitzmueller

Answer 3

Jonathan Leffler的代码很好用，但如果想要修改PWD（工作目录）变量就不行了。

为了改变工作目录，我在execve(..)之前加了一个chdir(..)来调用：

chdir("/foo/bar"); 
execve(argv[0], &argv[0], envp);

- qknight