Процессы - примитивные модули для распределения ресурсов системы. Каждый процесс имеет собственное адресное пространство. Процесс выполняет программу; Вы можете иметь многократные процессы, выполняющие ту же самую программу, но каждый процесс имеет собственную копию программы внутри собственного адресного пространства и выполняет ее независимо от других копий.
Эта глава объясняет, что ваша программа должна делать, чтобы обработать запуск процесса, завершить процесс, и получить информацию (аргументы и среду) из родительского процесса.
Система начинает программу C, вызывая функцию main. Вы должны написать функцию, именованную main, иначе Вы не будете способны линковать вашу программу без ошибок.
Вы можете определять main без аргументов, или брать два аргумента, которые представляют аргументы командной строки программы, примерно так:
int main (int argc, char *argv[])
Значение argc аргумента - число аргументов командной строки. Аргумент argv - вектор строк; элементы - индивидуальные строки аргументов командной строки. Имя файла выполняемой программы также включено в вектор как первый элемент; значение argc учитывает этот элемент. Пустой указатель всегда следует за последним элементом: argv [argc] - это пустой указатель.
Для команды " cat foo bar ", argc - 3, и argv имеет три элемента, " cat ", " foo " и " bar ".
Если синтаксис для аргументов командной строки вашей программы является достаточно простым, Вы может просто выбирать аргументы из argv вручную. Но если ваша программа берет фиксированное число аргументов, или все аргументы интерпретируются одинаковым образом (как имена файлов, например), Вам лучше использовать getopt, чтобы делать синтаксический анализ.
POSIX рекомендует эти соглашения для аргументов командной строки. Getopt (см. Раздел 22.1.2 [Опции Синтаксического анализа]) облегчит их реализацию.
Пример длинной опции " --name=value ". Этот синтаксис дает возможность длинной опции принять аргумент, который является самостоятельно необязательным.
В конечном счете, система GNU будет обеспечивать длинные имена опций в оболочке.
Имеются подробности относительно того, как вызвать getopt функцию. Чтобы использовать это средство, ваша программа должна включить заглавный файл " unistd.h ".
int opterr (переменная)
int optopt (переменная)
int optind (переменная)
char * optarg (переменная)
int getopt (int argc, char **argv, const char *options) (функция)
Аргумент-опция - строка, которая определяет символы опции, которые являются допустимыми для этой программы. Символ опции в этой строке может сопровождаться двоеточием (": ") чтобы указать, что она берет требуемый аргумент.
Если строка аргумента-опции начинается с дефиса (" - "), она обрабатывается особенно. Это разрешает аргументам-не-опциям, возвращаться, как будто они были связаны с последним символом опции.
Getopt функция возвращает символ опции для следующей опции командной строки. Когда нет больше аргументов-опций, она возвращает -1. Может все еще иметься большое количество аргументов-не-опций; Вы должны сравнить внешнюю переменную optind c параметром argc, чтобы проверить это.
Если опция имеет аргумент, getopt возвращает аргумент, сохраняя его в переменной optarg. Вы обычно не должны копировать optarg строку, так как это - указатель в первоначальный массив argv, а не в статическую область, которая могла бы быть перезаписана.
Если getopt находит символ опции в argv, который не был включен в опции, или отсутствующий аргумент некоторой опции, она возвращает "? ", устанавливает внешнюю переменную optopt как фактический символ опции. Если первый символ опции - двоеточие (":"), то getopt возвращает ":" вместо "? " Чтобы указать отсутствующий аргумент опции. Кроме того, если внешняя переменная opterr отлична от нуля (который является значением по умолчанию), getopt печатает сообщение об ошибках.
Вот пример, показывающий, как getopt обычно используется:
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int
main (int argc, char **argv)
{
int aflag = 0;
int bflag = 0;
char *cvalue = NULL;
int index;
int c;
opterr = 0;
while ((c = getopt (argc, argv, "abc:")) != -1)
switch (c)
{
case 'a':
aflag = 1;
break;
case 'b':
bflag = 1;
break;
case 'c':
cvalue = optarg;
break;
case '?':
if (isprint (optopt))
fprintf (stderr, "Unknown option
`-%c'.\n", optopt);
else
fprintf (stderr, "Unknown option
character `\\x%x'.\n", optopt);
return 1;
default:
abort ();
}
printf ("aflag = %d, bflag = %d, cvalue = %s\n",
aflag, bflag, cvalue);
for (index = optind; index < argc; index++)
printf ("Non-option argument %s\n",
argv[index]);
return 0;
}
% testopt
aflag = 0, bflag = 0, cvalue = (null)
% testopt -a -b
aflag = 1, bflag = 1, cvalue = (null)
% testopt -ab
aflag = 1, bflag = 1, cvalue = (null)
% testopt -c foo
aflag = 0, bflag = 0, cvalue = foo
% testopt -cfoo
aflag = 0, bflag = 0, cvalue = foo
% testopt arg1
aflag = 0, bflag = 0, cvalue = (null)
Non-option argument arg1
% testopt -a arg1
aflag = 1, bflag = 0, cvalue = (null)
Non-option argument arg1
% testopt -c foo arg1
aflag = 0, bflag = 0, cvalue = foo
Non-option argument arg1
% testopt -a -- -b
aflag = 1, bflag = 0, cvalue = (null)
Non-option argument -b
% testopt -a
aflag = 1, bflag = 0, cvalue = (null)
Non-option argument
Чтобы воспринимать GNU стиль длинных опций также как одиночно символьные опции, используйте getopt_long вместо getopt. Вы должны заставить каждую программу принимать длинные опции, если она использует опции, это занимает немного ресурсов, и помогает новичкам помнить, как использовать программу.
struct option (тип данных)
Завершите массив элементом, содержащим все нули.
Структура option имеет поля:
const char *name
int has_arg
int *flag
int val
Если flag - пустой указатель, то val - значение, которое идентифицирует эту опцию. Часто эти значения выбраны, чтобы однозначно идентифицировать специфические длинные опции.
Если flag - не пустой указатель, это должен быть адрес int переменной, которая является флагом для этой опции. Значение в val - значение, которое нужно сохранить во флаге, чтобы указать, что опция была замечена.
int getopt_long (int argc, char **argv, const char *shortopts, struct option *longopts, int *indexptr) (функция)
Когда getopt_long сталкивается с короткой опцией, она делает ту же самую вещь, что и getopt: она возвращает символьный код для опции, и сохраняет аргумент этой опции (если он имеется) в optarg.
Когда getopt_long сталкивается с длинной опцией, она действует, основываясь на flag и val полях определения этой опции.
Если flag - пустой указатель, то getopt_long возвращает содержимое val, чтобы указать какую опцию она нашла. Вы должны указывать различные значения в val поле для опций с различными значениями, так что Вы можете декодировать эти значения после того, как getopt_long возвращается. Если длинная опция эквивалентна короткой опции, Вы может использовать код символа короткой опции в val.
Если flag - не пустой указатель, значит эта опция должна только установить флаг в программе. Флаг - переменная типа int, что Вы и определяете. Поместите адрес флага в поле flag. Поместите в val поле значение, которое Вы хотели бы, чтобы эта опция сохранила во флаге. В этом случае, getopt_long возвращает 0.
Для любой длинной опции, getopt_long сообщает Вам индекс в массиве longopts определения опций, сохраняя его в *indexptr. Вы можете получить имя опции через longopts [*indexptr].name . Так что Вы можете различать длинные опции или значениями в их val полях или их индексами.
Когда длинная опция имеет аргумент, getopt_long помещает значение аргумента в переменную optarg перед возвращением. Когда опция не имеет никакого аргумента, значение в optarg - пустой указатель.
Когда getopt_long не имеет больше опций для обработки, она возвращает -1, и оставляет в переменной optind индекс следующего остающегося аргумента в argv.
#include <stdio.h>
static int verbose_flag;
int
main (argc, argv)
int argc;
char **argv;
{
int c;
while (1)
{
static struct option long_options[] = {
{"verbose", 0, &verbose_flag, 1},
{"brief", 0, &verbose_flag, 0},
{"add", 1, 0, 0},
{"append", 0, 0, 0},
{"delete", 1, 0, 0},
{"create", 0, 0, 0},
{"file", 1, 0, 0},
{0, 0, 0, 0}
};
int option_index = 0;
c = getopt_long (argc, argv, "abc:d:",
long_options, &option_index);
if (c == -1)
break;
switch (c)
{
case 0:
if (long_options[option_index].flag
!= 0)
break;
printf ("option %s",
long_options[option_index].name);
if (optarg)
printf (" with arg %s", optarg);
printf ("\n");
break;
case 'a':
puts ("option -a\n");
break;
case 'b':
puts ("option -b\n");
break;
case 'c':
printf ("option -c with value
`%s'\n", optarg);
break;
case 'd':
printf ("option -d with value
`%s'\n", optarg);
break;
case '?':
/* getopt_long already printed an error message. */
break;
default:
abort ();
}
}
if (verbose_flag)
puts ("verbose flag is set");
/* Печатаем любые остающиеся аргументы командной строки
(не опции). */
if (optind < argc)
{
printf ("non-option ARGV-elements: ");
while (optind < argc)
printf ("%s ", argv[optind++]);
putchar ('\n');
}
exit (0);
}
Когда программа выполняется, она получает информацию относительно контекста, в котором она вызывалась двумя способами. Первый механизм использует argv и argc аргументы функции main, и обсужден в Разделе 22.1 [Аргументы Программы]. Второй механизм использует переменные среды и обсужден в этом разделе.
Механизм argv обычно используется, чтобы передать аргументы командной строки, специфические для специфической вызываемой программы. Среда, с другой стороны, следит за информацией, которая разделена многими программами, и к ней менее часто обращаются.
Переменные среды, обсужденные в этом разделе - те же самые переменные среды, что Вы устанавливаете используя присванивание и команду export в оболочке. Программы, выполненные из оболочки наследуют все переменные среды из оболочки.
Стандартные переменные среды используются для уточнения инфрмации относительно исходного каталога пользователя, типа терминала, текущего стандарта, и так далее; Вы можете определять дополнительные переменные для других целей. Набор всех переменных среды, которые имеют значения, общеизвестен как среда.
Имена переменных среды чувствительны к регистру и не должны содержать символ "=".
Определенные системой переменные среды неизменны относительно верхнего регистра.
Значения переменных среды могут быть чем угодно, что может представляться как строка. Значение не должно содержать внедренный пустой символ, так как им принято завершать строку.
К значению переменной среды можно обращаться getenv функцией. Это объявлено в заглавном файле " stdlib.h ".
char * getenv (const char *name) (функция)
int putenv (const char *string) (функция)
Библиотека GNU обеспечивает эту функцию для совместимости с SVID; она не может быть доступна в других системах.
Вы можете иметь дело непосредственно с основным представлением объектов среды, чтобы добавить большое количество переменных к среде (например, связываться с другой программой, которую Вы собираетесь выполнять; см. Раздел 23.5 [Выполнение Файла]).
char ** environ (переменная)
Эта переменная объявлена в заглавном файле " unistd.h ".
Если Вы хотите только получить значение переменной среды, использует getenv.
Эти переменные среды имеют стандартные значения. Это не означает, что они всегда представляются в среде; но если эти переменные присутствуют, они имеют эти значения, и Вы не должны пробовать использовать эти имена переменных среды для некоторой другой цели.
HOME
Пользователь может устанавливать HOME как любое значение. Если, Вы должны получить соответствующий исходный каталог для специфического пользователя, Вы не должен использовать HOME; взамен, найдите имя пользователя в базе данных пользователей (см. Раздел 25.12 [База данных Пользователей]).
LOGNAME
Для большинства целей, лучше использовать LOGNAME, потому что она позволяет пользователю определять значение.
PATH
Execlp и execvp функции (см. Раздел 23.5 [Выполнение Файла]) используют эту переменную среды, как и многие оболочки и другие утилиты, которые выполнены в терминах этих функций.
Синтаксис пути - последовательность имен каталогов, отделяемых двоеточиями. Пустая строка вместо имени каталога замещает текущий каталог (см. Раздел 9.1 [Рабочий каталог]).
Типичное значение для этой переменной среды могло бы быть: :/bin:/etc:/usr/bin:/usr/new/X11:/usr/new:/usr/local/bin
Это означает что, если пользователь пробует выполнять программу, именованную foo, система будет искать файлы, именованные " foo ", " /bin/foo ", " /etc/foo ", и так далее. Первый из этих файлов, который существует - будет выполнен.
TERM
TZ
LANG
LC_COLLATE
LC_CTYPE
LC_MONETARY
LC_NUMERIC
LC_TIME
_POSIX_OPTION_ORDER
Обычный способ завершения программы - просто возврат функции main. Значение состояния выхода, возвращенное из функции main используется, чтобы сообщить информацию обратно родительскому процессу или оболочке.
Программа может также завершаться вызывая функцию exit.
Кроме того, программы могут быть завершены сигналами; это обсуждено более подробно в Главе 21 [Обработка Сигналов]. Функция abort вызывает сигнал, который уничтожает программу.
Процесс завершается обычно, когда программа вызывает exit. Возвращение из main эквивалентно вызову exit, и значение, которое main возвращает, используется как аргумент exit.
void exit (int status) (функция)
Нормальное окончание вызывает следующие действия:
Когда программа выходит, она может возвращать родительскому процессу малое количество информации относительно причины окончания, используя состояние exit. Это - значение между 0 и 255, которое выходящий процесс передает как аргумент exit.
Обычно Вы должны использовать состояние exit, чтобы сообщить очень широкую информацию относительно успеха или отказа. Вы не можете обеспечивать множество подробностей относительно причин для отказа, да и большинство родительских процессов не требуют много подробностей.
Имеются соглашения для того, что некоторые программы должны возвратить. Наиболее общее соглашение - просто 0 для успеха и 1 для отказа. Программы, которые выполняют сравнение, используют другое соглашение: они используют состояние, 1, чтобы указать несоответствие, и состояние 2, чтобы указать неспособность сравнить. Ваша программа должна следовать за существующим соглашением, если существующее соглашение имеет смысл для нее.
Общее соглашение резервирует значения 128 состояний и более для специальных целей. В частности значение 128 используется, чтобы указать отказ выполнить другую программу в подпроцессе. Это соглашение не удовлетворяет унивверсальным условиям, но неплохо следовать за ним в ваших программах.
Предупреждение: Не пробуйте использовать число ошибок как состояние exit. Это фактически не очень полезно; родительский процесс вообще не должен заботиться, сколько ошибок произошло. К тому же значение состояния усекается до восьми бит. Таким образом, если программа пробовала передать 256, родитель получит 0 шибок т.е. успех.
По той же самой причине не работает использование значения errno как состояния exit.
Примечание Переносимости: Некоторые не-posix системы используют различные соглашения для значений состояния exit. Для большей переносимости, Вы можете использовать макрокоманды EXIT_SUCCESS и EXIT_FAILURE для стандартного значения состояния успеха и отказа, соответственно. Они объявлены в файле " stdlib.h ".
int EXIT_SUCCESS (макрос)
На системах POSIX, значение этой макрокоманды - 0. В других системах, значение может быть другим (возможно не-константа) целочисленным выражением.
int EXIT_FAILURE (макрос)
На системах POSIX, значение этой макрокоманды 1. На других системах, значение может быть другим.
Ваша программа может выполнить собственные функции очистки при нормальное окончании. Ненадежно вызывать функции очистки явно перед выходом. Намного лучше делать очистку невидимой для приложения, устанавливая функцию очистки используя atexit или on_exit.
int atexit (void (*function) (void)) (функция)
Возвращаемое значение из atexit - нуль при успехе и отличное от нуля, если функция не может быть зарегистрирована.
int on_exit (void (*function)(int status, void *arg), void *arg)
Эта функция включена в библиотеку GNU C только для совместимости с SunOS, и может не обеспечиваться другими реализациями.
Имеется тривиальная программа, которая иллюстрирует использование exit и atexit:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void
bye (void)
{
puts ("Goodbye, cruel world....");
}
int
main (void)
{
atexit (bye);
exit (EXIT_SUCCESS);
}
Вы можете прервать вашу программу, используя функцию abort. Прототип для этой функции находится в " stdlib.h ".
void abort (void) (функция)
Эта функция фактически завершает процесс, вызывая сигнал SIGABRT, и ваша программа может включать обработчик, чтобы прервать этот сигнал; см. Главу 21 [Обработка Сигнала].
Функция _exit - примитив, используемый для окончания процесса exit. Она объявлена в заглавном файле " unistd.h ".
void _exit (int status) (функция)
Когда процесс завершается по любой причине либо явным запросом окончания, либо окончанием в результате сигнала, производятся следующие действия: