用bash仔细模仿Argv [0]

Question

我正在尝试编写一个bash包装器脚本，该脚本非常仔细地模拟argv [0] / $ 0的值。我正在使用exec -a使用包装程序的argv [0]值执行一个单独的程序。我发现有时bash的$ 0不能提供与C程序的argv [0]相同的值。这是一个简单的测试程序，演示了C和bash的区别：

int main(int argc, char* argv[0])
{
    printf("Argv[0]=%s\n", argv[0]);
    return 0;
}

和

#!/bin/bash 
echo \$0=$0

使用二进制的完整（绝对或相对）路径运行这些程序时，它们的行为相同：

$ /path/to/printargv
Argv[0]=/path/to/printargv

$ /path/to/printargv.sh 
$0=/path/to/printargv.sh

$ to/printargv
Argv[0]=to/printargv

$ to/printargv.sh 
$0=to/printargv.sh

但是，当调用它们好像它们在路径中时，我得到了不同的结果：

$ printargv
Arv[0]=printargv

$ printargv.sh 
$0=/path/to/printargv.sh

两个问题：

1）这是可以解释的预期行为，还是错误？2）实现仔细模仿argv [0]的目标的“正确”方法是什么？

编辑：错别字。

Answer 1

bash您在这里看到的是和的记录行为execve（至少，它在Linux和FreeBSDargv[0]上有记录；我认为其他系统也有类似的文档），并反映了构建的不同方式。

Bash（与任何其他 shell 一样）argv在执行各种扩展、根据需要重新分割单词等之后，从提供的命令行进行构造。最终结果是当你输入

printargv

argv{ "printargv", NULL }当您键入时构建

to/printargv

argv被构造为{ "to/printargv", NULL }. 所以这并不奇怪。

（在这两种情况下，如果有命令行参数，它们就会出现在argv位置 1 的开头。）

但此时执行路径有所不同。当命令行中的第一个单词包含 / 时，它被视为文件名，无论是相对文件名还是绝对文件名。外壳不做进一步加工；它只是execve使用提供的文件名作为其filename参数以及argv之前构造的数组作为其argv参数进行调用。在这种情况下，argv[0]正好对应于filename

但是当命令没有斜杠时：

printargv

shell 做了更多的工作：

• 首先，它检查该名称是否是用户定义的 shell 函数。如果是，它将执行它，并$1...$n从已经构造的数组中获取argv。（不过，$0仍然来自argv[0]脚本调用。）

• 然后，它检查该名称是否是内置 bash 命令。如果是，则执行它。内置函数如何与命令行参数交互超出了本答案的范围，并且用户并不真正可见。

• 最后，它尝试通过搜索组件$PATH并查找可执行文件来找到与该命令相对应的外部实用程序。如果找到，它会调用execve，将找到的路径作为参数filename，但仍使用argv由命令中的单词组成的数组。所以在这种情况下，filename和argv[0]不对应。

因此，在这两种情况下，shell 最终都会调用execve，提供文件路径（可能是相对的）作为filename参数，并提供分词命令作为参数argv。

如果指示的文件是可执行映像，则没什么可说的，真的。图像被加载到内存中，并main使用提供的向量调用它argv。argv[0]将是单个单词或相对或绝对路径，仅取决于最初键入的内容。

但如果指定的文件是脚本，加载器将产生错误并execve检查该文件是否以 shebang ( #!) 开头。（自 Posix 2008 起，execve还将尝试使用系统 shell 将文件作为脚本运行，就像它作为#!/bin/shshebang 行一样。）

execve这是Linux 上的文档：

解释器脚本是一个启用了执行权限的文本文件，其第一行的形式为：

      #! interpreter [optional-arg]

解释器必须是可执行文件的有效路径名。如果 execve() 的文件名参数指定解释器脚本，则将使用以下参数调用解释器：

      interpreter [optional-arg] filename arg...

其中是的参数arg... 所指向的一系列单词，从 开始。argvexecve()argv[1]

请注意，在上面，filename参数是filename的参数execve。鉴于 shebang 线，#!/bin/bash我们现在有

/bin/bash to/printargv           # If the original invocation was to/printargv

或者

/bin/bash /path/to/printargv     # If the original invocation was printargv

请注意，它argv[0]实际上已经消失了。

bash然后运行文件中的脚本。在执行脚本之前，它设置$0为给定的文件名参数（在我们的示例中为to/printargv或 ）/path/to/printargv，并设置$1...$n为其余参数，这些参数是从原始命令行中的命令行参数复制的。

总之，如果您使用不带斜杠的文件名调用该命令：

• 如果文件名包含可执行映像，它将视为argv[0]键入的命令名称。

• 如果文件名包含带有 shebang 行的 bash 脚本，则该脚本将视为$0脚本文件的实际路径。

如果您使用带斜杠的文件名调用该命令，在这两种情况下，它将看到 argv[0] 作为键入的文件名（这可能是相对的，但显然总是带有斜杠）。

另一方面，如果您通过显式调用 shell 解释器 ( bash printargv) 来调用脚本，则脚本将看到$0键入的文件名，该文件名不仅可能是相对的，而且可能没有斜杠。

所有这一切意味着，如果您知道要模拟的调用脚本的形式，则只能“小心地模拟 argv[0]”。（这也意味着脚本永远不应该依赖 的值argv[0]，但这是一个不同的主题。）

如果您这样做是为了进行单元测试，则应该提供一个选项来指定要提供的值作为 argv[0]。许多尝试分析的 shell 脚本都$0假设它是一个文件路径。他们不应该这样做，因为它可能不是，但它就在那里。如果您想排除这些实用程序，您需要提供一些垃圾值作为$0. 否则，默认情况下最好的选择是提供脚本文件的路径。