unix进程的环境--unix环境高级编程读书笔记

1.进程的启动

进程总是从 main 函数开始执行的，main函数的函数原型如下：

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

当内核启动 c 程序时，使用一个 exec 函数。这个 exec 函数就是调用 main 函数之前的一个启动例程。可执行程序文件，将此启动例程的地址设置为程序的起始地址，这个工作是由连接编辑程序（即编译器）设定的，这个连接编辑程序在 linux 中就是gcc啦。启动例程从内核获取命令行参数和环境变量，然后调用 main 函数。

2.进程的终止

进程的终止方式分为正常终止和异常终止两种方式，这两种方式的情况如下：

正常终止
1.从   main   函数返回
2.调用   exit   函数
3.调用   _exit   函数异常终止
1.调用   abort   函数
2.由一个信号终止

exit 函数和 _exit 函数用来终止一个程序，它们两个的区别是，调用 _exit 函数会立即进入到内核，而调用 exit 函数，会先进行一些处理善后工作（如刷新IO），然后调用 _exit 函数进入内核。我们可以使用 atexit 函数来注册一些终止处理程序，这些终止处理程序在调用 exit 函数时会自动执行，并且先注册的后执行，后注册的先执行。一个c程序的启动和终止的生命周期图如下：

c 语言的命令行参数，我只前曾经总结过，详情参考我的另一篇博客点击打开链接。

3. c程序的存储空间布局

由于历史的原因，c程序的存储空间布局一直是如下的格式：

我们就从下到上一次介绍每一个部分。

正文部分也就是程序体，一般将它设置为只读的，所以程序的正文是可以被几个进程共享的。即使对于经常使用的程序，它的程序正文在内存中也只有一个拷贝。初始化数据段用来存储被赋予初值的全局变量。例如在所有函数之外声明的变量， int max = 100；就存放在这个区域。未初始化数据段用来存储未赋予初值的全局变量。例如，函数之外的声明，long sum[1000];就存储在这个区域中，在这个区域中的值被初始化为0。堆用来为程序在运行时动态的分配内存空间。栈用来存储函数中的一些局部变量以及在发生函数调用时，保存现场信息。最上面用来存放命令行参数和环境变量。

说到环境变量就需要提到进程的环境表。以前 main 函数的原型是下面这个样子的：

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

第三个参数是传递的环境表。但是，后来又添加了一个全局变量用来存储环境变量，这个变量就是 environ ，它是一个存储环境表变量指针的数组，并且最后一个元素是NULL。后来发现 envp 参数并不比 environ 简便。所以，后来的c标准将第三个参数去掉了。但是对于环境变量的存取有几个函数可以使用：

       #include <stdlib.h>char *getenv(const char *name);

       #include <stdlib.h>int putenv(char *string)

       #include <stdlib.h>int setenv(const char *name, const char *value, int overwrite);int unsetenv(const char *name);

4.存储器分配

存储器分配主要涉及到4个函数：

       #include <stdlib.h>void *malloc(size_t size);void free(void *ptr);void *calloc(size_t nmemb, size_t size);void *realloc(void *ptr, size_t size);

这里的函数分配的存储空间主要是在进程的堆上进行的。malloc 函数用来分配一定长度的字节，calloc 函数用来为某一对象分配一定个数的空间，realloc 用来重新调整已分配的动态内存的大小，free 函数用来释放已经分配的内存的空间。

5.setjmp和longjmp

setjmp和longjmp函数用来在各个函数之间来回跳转，相当与是函数之间的goto语句。但是在哥各个函数之间跳转时，需要注意变量是否回滚。一般来说，需要将变量声明为 volatile 为最好，这样就可以保证变量不会因为 longjmp 而发生回滚。volatile 为易失性变量，这样就保证了，变量一直存储在存储器中，从而变量就不会发生变化。

6.共享库

共享库就是把程序可能用到的头文件，放入到内存的一个共享存储区中，而不用放到每一个程序文件中。当程序执行时，再动态的链接共享存储区中的内容。这样就减少了程序正文的长度，但是也相应的加长了程序的执行时间。