Unix环境高级编程学习笔记（四） 进程环境

C程序的内存布局

首先看下面这个图，有个大致的概念：

每一个C程序都有自己独立的地址空间，它们包含五个部分：

1. 代码段（Text segment）

存放程序的执行代码，即使在多进程的环境下，它也只有一份。

2. 初始化数据段（Initialized data segment）

例如初始化的全局变量

int maxcount = 99;

3. 未初始化的数据段（Uninitialized data segment）

例如初始化的全局变量，这些变量的值将由kernel初始化为0

long sum[1000];

4. 栈（stack）

在程序的执行过程中存储函数调用信息的动态数据结构。

5. 堆（heap）

堆用于动态分配和释放程序所使用的对象。

需要注意的是，这是在内存中的布局，事实上，只有代码段和初始化数据段的内容才需要被真正存储在程序文件中。

环境表（Environment List）

在unix中，每一个进程都有自己的环境变量的集合，它们被称之为环境变量时因为表中的默认变量常常被用于配置目的。在前面的文章段落中，我们讨论了C程序的内存布局，可以看见环境表通常位于进程地址空间的高地址处，正好在栈的上面。让我们详细看一下环境表的结构：

我们通常会有一个全局指针指向该表的首地址，它的声明如下：

extern char **environ;

可以看出该表实际上是一个指针数组，每一个元素指向了一个环境变量的键值对字符串，最后一个元素后面跟着一个空指针用于标识表的结束。一般来说，默认的环境变量都是以全大写形式的。如非必要，我们不应该自己通过environ指针去访问该表，POSIX自会为我们提供合适的函数去访问它们：

char *getenv(const char *name);
int putenv(char *str);
int setenv(const char *name, const char *value,
int rewrite);
int unsetenv(const char *name);

进程的中止方式

进程的正常中止方式有以下5种：

1.   调用exit库函数。

该函数通常在正常关闭前会做些清扫工作（例如关闭打开的流），之后再返回kernel。

1.   通过main函数的返回值。

实际上，其内在的实现方式相当于：exit(main(argc, argv));

3.   调用 _exit函数 或 _Exit函数。

       该种方式直接返回kernel，不做任何的清扫工作。

只不过前者属于系统调用，后者属于库函数。

4.   进程的最后一个线程结束返回。

5.   进程的最后一个线程调用 pthread_exit函数。

以下是进程的非正常中止方式:

6.  调用abort函数。

7.  接收到一个信号。

8.  对最后一个线程的cancellation request进行响应。

有时候，我们希望在进程结束时，能够做一些额外的操作，例如资源回收等，我们可以通过atexit函数进行注册，其声明如下：

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

每个进程可以利用这个函数注册至少32个函数（根据实现不同而不同），这些被注册的函数将被exit函数自动调用。

exit 函数会首先调用这些注册了的函数，然后关闭所有打开了的流，最后才返回kernel。

如果我们调用了exec系列的函数，那么，任何注册了的结束处理函数都将被清除。