进程环境

1. 进程的中止
2. 环境变量表
- 2.1. 获取环境变量值
- 2.2. 修改函数变量值
3. 存储器分配
4. setjmp和longjump
5. 资源限制

1 进程的中止

1.1 中止的方式

有5种方式正常终止

从main返回
调用exit
调用_exit或_Exit
最后一个线程从其启动历程返回, 但是该线程的返回值不会用作进程的返回值,改进程以终止状态0返回
最后一个线程调用pthread_exit, 这时,进程的终止状态也为0,而以pthread_exit的参数无关

有3种方式异常终止

调用abort
接到一个线号终止
最后一个线程对取消请求做出响应

1.2 exit函数

#include <stdlib.h>

void exit(int status);

void _Exit(int status);

#include <unistd.h>

void _exit(int status);

exit函数会先执行清理动作(调用执行各终止处理程序,关闭标准IO流),然后进入内核
_exit和_Exit则会立即进入内核
当进程从main函数返回时,会立刻调用exit函数.
```
exit(main(argc,argv));
```

1.3 atexit函数

进程退出时,可以注册至少32个函数由exit函数自动调用,这些函数被称为终止处理函数.

需要使用atexit函数来注册这些函数

#include <stdlib.h>

int atexit(void (*func)(void));

exit调用这些函数的顺序与它们注册时的顺序相反.
同一函数若登录多次,则也会被调用多次.
进程退出时,先调用注册的终止处理函数,然后再执行清理动作,最后进入内核

2 环境变量表

每个进程都有一个字符指针数组,指向一张存储了环境变量的列表.

可以通过全局变量environ引用到该字符指针数组:

extern char **environ;

一般来说,环境变量字符串的格式为`name=value'
我们通常不直接使用environ变量,而是使用getenv和putenv函数来访问/设置指定的环境变量

2.1 获取环境变量值

#include <stdlib.h>

char* getenv(const char* name);

getenv函数返回一个指针,该指针指向`name = value'字符串中的value

2.2 修改函数变量值

#include <stdlib.h>

int putenv(char* str);

int setenv(const char* name,const char* value,int rewrite);

int unsetenv(const char* name);

putenv中的参数str需为格式`name = value'的字符串. 它添加环境变量,若环境变量已存在,则会覆盖之
有些实现中,putenv直接将str的值放入环境表中,因此,若str存放于函数栈中,则可能会发生错误.
setenv将name设置为value,参数rewrite表示当name已存在时,是否覆盖原值(非0表示覆盖,0表示不覆盖)
unsetenv删除name的定义. 即使不存在这种定义也不出错.

当向环境变量表中增加一个环境变量时,会调用malloc为新的环境变量表分配空间,并将原来的环境变量表复制到新分配空间中. 例如:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

extern char** environ;
int main(int argc, char *argv[])
{
        printf("before set env:%x\n",environ);
        setenv("Hello","World",1);
        printf("after set env:%x\n",environ);
        return 0;
}

before	set	env:20010100
after	set	env:20020258

3 存储器分配

有三个用于存储空间动态分配的函数

#include <stdlib.h>

void* malloc(size_t size);
void* calloc(size_t nobj,size_t size_of_obj);
void* realloc(void* ptr,size_t newsize);
char* alloca(int size);

void free(void* ptr);

calloc为指定数量的指定长度的对象分配存储空间,其与malloc的不同之处在于该空间的每一位都初始化为0
这三个分配函数所返回的指针一定是适当对齐的,使其可用于任何数据对象
注意不要释放已经释放了的块
alloca与malloc的不同在于,它在当前函数的栈上分配存储空间,而不是在堆中. 其优点在于当函数返回时,会自动释放它所使用的栈空间.

4 setjmp和longjump

C中的goto是不能跨越函数的,要跨越函数的跳转只能通过`setjmp'和`longjmp'来实现.

这两个函数常用于处理发生在深层嵌套函数的出错情况.

#include <setjmp.h>

int setjmp(jmp_buf env);

void longjmp(jmp_buf env,int val);

setjmp中的参数env和longjmp中的参数env需要是同一个对象,因此比较常用的处理方式是将 env变量设置为全局变量

longjmp函数跳转回setjmp函数处时, 并不确定是否回滚自动变量(auto int)和寄存器变量(register int)的值. 但 *带有volatile的变量,全局变量和静态变量(static int)并不回滚原来的值.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <setjmp.h>

static void f1(int,int,int,int);
static void f2();

static jmp_buf jmpbuffer;
static int globval = 1;

int main()
{
        int autoval = 2;
        register int regival = 3;
        volatile int volaval = 4;
        static int statval = 5;

        if(setjmp(jmpbuffer) != 0)
        {
                printf("after_longjmp:\n");
                printf("globval=%d,autoval=%d,regival=%d,volaval=%d,statval=%d\n",globval,autoval,regival,volaval,statval);
                exit(0);
        }

        globval = 95;
        autoval = 96;
        regival = 97;
        volaval = 98;
        statval = 99;
        f1(autoval,regival,volaval,statval);
        exit(0);
}

static void f1(int i ,int j,int k,int l)
{
        printf("in_f1():\n");
        printf("globval=%d,autoval=%d,regival=%d,volaval=%d,statval=%d\n",globval,i,j,k,l);
        f2();
}

static void f2()
{
        longjmp(jmpbuffer,1);
}

/* 输出结果为 */
/* in f1(): */
/* globval = 95,autoval = 96,regival = 97,volaval = 98,statval = 99 */
/* after longjmp: */
/* globval = 95,autoval = 2,regival = 3,volaval = 98,statval = 99 */

in_f1():

globval=95,autoval=96,regival=97,volaval=98,statval=99

after_longjmp:

globval=95,autoval=96,regival=3,volaval=98,statval=99

有些系统的设计原则是:存放在内存中的变量不会回滚longjmp前的值,而存放在CPU和浮点寄存器中的变量则恢复为调用setjmp时的值.

5 资源限制

每个进程都有一组资源限制,其中一些可以使用getrlimit和setrlimit函数来查询或更改

#include <sys/resource.h>

int getrlimit(int resouce,struct rlimit* rlptr);

int setrlimit(int resource,const struct rlimit*rlptr);

struct rlimit{
  rlim_t rlim_cur;              /* 软限制 */
  rlim_t rlim_max;              /* 硬限制 */
}

任何进程都可以将一个软限制值更改为小于或等于其硬限制值
任何一个进程都可以降低其硬限制值,但它必须大于或等于其软限制值. 且 这种降低是不可逆的
只有超级用户进程可以提高硬限制值.
常量RLTM_INFINITY表示unlimited
资源限制影响到调用进程,并由其子进程继承

暗无天日