是否有遍历 POSIX 环境变量的函数？

Question

我刚刚阅读了有关 complexities of environ 的内容，特别是它是多么的线程不安全，因为 assign to it 可以合法地替换整个环境。

请记住，是否有任何类型的 API 用于迭代所有当前不直接使用静态 environ 数组的环境变量？

需要明确的是，我知道 getenv()、setenv() 和朋友们（关于 putenv() 的说法越少，IMO 越好）——这些只允许恢复特定变量，而不是遍历所有变量。

我还编写了大量直接遍历environ 的代码。但令我震惊的是，在任何明智的多线程应用程序中，使用该环境的唯一明智的方法是尽早在main() 中插入代码以将其插入unordered_map 或类似的，并且只从那里使用它;或者只是将它视为完全不可变的，并希望你们链接的库都不会这样做。

所以我想知道是否有任何更安全的接口被定义为 POSIX 的一部分，或者可能是特定于平台的，而我不知道这些接口？

Answer 1

在多线程应用程序中，使用环境的唯一明智方法是将其视为只读的。如果你需要修改它，你应该在程序初始化阶段，在启动任何线程之前进行。

由于环境的目的是从环境到应用程序进行通信，因此将环境视为只读应该不是问题。与此用例一致，除了使用 environ 之外，没有用于迭代环境的标准接口，并且不能在多线程应用程序中安全使用，除非应用程序承诺不修改环境。

据我所知，没有标准库函数会修改环境（setenv 和 putenv 除外），而且 IMO 也没有健全的库会这样做。

我们认识到偶尔需要修改环境，或者引入默认值，或者作为分叉子节点初始化序列的一部分。在前一种情况下，通常可以在启动线程之前执行上述修改。

后一种情况在多线程应用程序中很棘手，但无论如何，只在子进程中修改环境很容易（即在调用fork() 之后和调用exec*() 之前。或者，一个可以构建全新的环境并将其提供给接受环境参数的exec() 版本。

简而言之，使用环境作为全局变量的代理甚至比首先使用全局变量更糟糕（恕我直言）。但是，将它用于它的发明目的 - 由其父进程配置子进程 - 不会导致问题。

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在 cmets 进行了一次有趣的讨论后，似乎值得添加一些注释。

首先，许多标准（和非标准）库函数读取环境。这对于调试来说特别方便，但它也用于许多配置选项，包括执行路径搜索，语言环境，控制台窗口大小，时区等等等等。（在Base中有一个很长但不完整的列表Posix 标准的定义卷。）

由于getenv不能在多线程代码中安全使用，除非知道不能对环境进行并发修改，因此禁止标准库函数修改环境似乎是合理的（除了为此类修改设计的接口） ）。据我所知，Posix 不包括此禁令，但它确实要求所有接口都记录它们对环境的使用，我不相信除了putenv、setenv 和@987654334 之外我还没有看到任何接口@ 记录在案以修改环境。总体而言，我认为在多线程代码启动线程后，假设环境不会被修改是完全合理的（甚至是必要的）。

当然，在启动线程之前在单线程代码或多线程代码中修改环境是合法的。但最佳实践要求只能使用两种可能的修改机制之一：

1. setenv（和unsetenv）接口。
2. 将environ 直接分配给不同的数组，其中原始environ 中存在的所有字符串都已复制到应用程序管理的内存中。

putenv 的使用确实不可取，但如果不与上述其他两种可能性混合使用是可以接受的。

同样，Posix 不提供限制、指导或建议（除了更喜欢 setenv 而不是 putenv），所以将以上内容作为我的建议。

Answer 2

“所以我想知道是否有任何更安全的接口被定义为 POSIX 的一部分，或者可能是特定于平台的，而我不知道这些接口？”

我不认识任何人。

“但让我感到震惊的是，在任何明智的多线程应用程序中，使用该环境的唯一明智的方法是尽早在 main() 中插入代码以将其放入 unordered_map 或类似的并且只能从那里使用它；或者只是将其视为完全不可变的，并希望你们链接的库都不会这样做。”

这不会使任何事情更安全，因为如果从其他任何地方（可能来自不受您控制的代码）调用了setenv() 或putenv()，则需要更新该地图。