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如何看待C語言的argv與指標關係

前言

在一次作業下碰到了 argv 與的操作，看到課本

UNIX Systems Programming: Communication, Concurrency and Threads: Communication, Concurrency and Threads (2nd Edition) 2nd Edition

對於 argv 的操作為下

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int main(int argc, char* argv[]) { }

回想起以前常常都是使用以下這種用法

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int main(int argc, char** argv) { }

於是開始研究了 C 語言的 argv 到底傳了什麼東西給 main function

正文

在記憶體中 argv 是一個指標，指向 char 陣列，每一陣列的內容就是不同的 argv 字串，如下圖所示。

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圖片來源 (https://softwareengineering.stackexchange.com/questions/385819/why-is-c-c-main-argv-declared-as-char-argv-rather-than-just-char-argv)

所以當 main 在接收 argv 這個指標時，它只是一個指向字元陣列的指標，需要對它進一步操作，例如：

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#include 
int main(int argc, char* argv[]) {
    printf("%s\n", argv[0]);  // argv指向陣列中的第0格的值
    printf("%p\n", &argv[0]); // argv指向陣列中的第0格的位置
    printf("%p\n", &argv[1]); // argv指向陣列中的第1格的位置
    printf("%p\n", argv);     // argv指標本身存的值
    printf("%p\n", &argv);    // argv指標本身的位置
}

編譯:
gcc app.c

output:

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./a.out
0x7fffffffe5b8
0x7fffffffe5c0
0x7fffffffe5b8
0x7fffffffe4c0

把結果對印至上圖，如同以下：

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如果將陣列的第二格位置與第一格相減，可以發現長度為 8

0x7fffffffe5c0 - 0x7fffffffe5b8 = 8

而這個 8 就是 ./a.out 這個字串的長度 (., /, a, ., o, u, t, \0)

結論

如此一來，兩種寫法的關係就清晰多了。

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int main(int argc, char** argv) { }

這個寫法只不過是 pointer to pointer 的概念，與另外一種可以說是沒有分別。

不相信的話可以做個小實驗：

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#include 
int main(int argc, char** argv) {
    printf("%s\n", argv[0]);
    printf("%p\n", &argv[0]);
    printf("%p\n", &argv[1]);
    printf("%p\n", argv);
    printf("%p\n", &argv);
}

編譯:
gcc app2.c

output:

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./a.out
0x7fffffffe5b8
0x7fffffffe5c0
0x7fffffffe5b8
0x7fffffffe4c0

與上述第一種寫法完全相同！

(實際上 OS 有一種 ASLR 的機制讓每一次執行程式的 virtual memory 都不同，所以做這個實驗時，記得先暫時關閉 ASLR。)

所以依照個人習慣，想要用哪一種寫法都可以 👏