认识linux进程内存布局以及与命令行参数和环境变量的关系

1. 思考

• 如下是 main函数 的原型，思考一个问题，我们通过命令行传递的参数，main函数 是如何获得的？环境变量 main函数又是如何获取的。

  /* 基础形式(无参数) */
  int main(void);
  /* 标准形式(可以获取命令行参数) */
  int main(int argc, char *argv[]);
  /* 扩展形式形式(可以获取命令行参数和环境变量),此形式是非标准的扩展​（C 标准未强制要求），但主流平台（Linux、Windows、macOS）普遍支持 */
  int main(int argc, char *argv[], char *envp[]);
  

• 上述问题在理解了linux进程创建的基本流程，以及linux进程的内存布局，相信就能做到心中有数

2. linux进程内存布局

• 在创建一个进程时通过fork() 完全将父进程复制一份，然后通过execve() 将要执行的任务加载到进程空间，进程空间的大致布局如下所示。
  

• .text .rodata .data .bss stack heap 是可执行文件的代码段和数据段以及堆栈空间，在此便不过多赘述

• mmap段则为进程提供了一下灵活的机制，一般用来存放动态链接库，或者使用系统调用mmap() 创建内存映射时便是使用这部分空间，在本文中暂不展开。

• 环境变量&命令行参数 是在进程运行前由execve()复制进来的，实时上除了mmap段动态加载的内容，其余部分都是进程运行前由execve() 复制进来的。

• 通过cat /proc/self/maps可以查看当前进程内存布局

3. 进程如何获取命令行参数和环境变量

• 至此，其实已经很清晰了，环境变量和命令行参数都是系统调用execve() 在加载进程时复制到进程空间的，main函数只需到对应的位置去取即可，如下是execve() 的原型，

  /* Replace the current process, executing PATH with arguments ARGV and
  environment ENVP.  ARGV and ENVP are terminated by NULL pointers.  */
  extern int execve (const char *__path, char *const __argv[],char *const __envp[]) __THROW __nonnull ((1, 2));