lib/libc/stdlib/getenv.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2007 Sean C. Farley <scf@FreeBSD.org>
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer,
  10  *    without modification, immediately at the beginning of the file.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  16  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  17  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  18  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  19  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  20  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  21  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  22  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  23  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  24  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  25  */
  26 #include <sys/types.h>
  27 #include <err.h>
  28 #include <errno.h>
  29 #include <stdbool.h>
  30 #include <stddef.h>
  31 #include <stdlib.h>
  32 #include <string.h>
  33
  34
  35 #include <sys/cdefs.h>
  36 __FBSDID("$FreeBSD$");
  37
  38
  39 static const char CorruptEnvFindMsg[] =
  40     "environment corrupt; unable to find %.*s";
  41 static const char CorruptEnvValueMsg[] =
  42     "environment corrupt; missing value for %s";
  43
  44
  45 /*
  46  * Standard environ.  environ variable is exposed to entire process.
  47  *
  48  *      origEnviron:    Upon cleanup on unloading of library or failure, this
  49  *                      allows environ to return to as it was before.
  50  *      environSize:    Number of variables environ can hold.  Can only
  51  *                      increase.
  52  *      intEnviron:     Internally-built environ.  Exposed via environ during
  53  *                      (re)builds of the environment.
  54  */
  55 extern char **environ;
  56 static char **origEnviron;
  57 static char **intEnviron = NULL;
  58 static int environSize = 0;
  59
  60 /*
  61  * Array of environment variables built from environ.  Each element records:
  62  *      name:           Pointer to name=value string
  63  *      name length:    Length of name not counting '=' character
  64  *      value:          Pointer to value within same string as name
  65  *      value size:     Size (not length) of space for value not counting the
  66  *                      nul character
  67  *      active state:   true/false value to signify whether variable is active.
  68  *                      Useful since multiple variables with the same name can
  69  *                      co-exist.  At most, one variable can be active at any
  70  *                      one time.
  71  *      putenv:         Created from putenv() call.  This memory must not be
  72  *                      reused.
  73  */
  74 static struct envVars {
  75         size_t nameLen;
  76         size_t valueSize;
  77         char *name;
  78         char *value;
  79         bool active;
  80         bool putenv;
  81 } *envVars = NULL;
  82
  83 /*
  84  * Environment array information.
  85  *
  86  *      envActive:      Number of active variables in array.
  87  *      envVarsSize:    Size of array.
  88  *      envVarsTotal:   Number of total variables in array (active or not).
  89  */
  90 static int envActive = 0;
  91 static int envVarsSize = 0;
  92 static int envVarsTotal = 0;
  93
  94
  95 /* Deinitialization of new environment. */
  96 static void __attribute__ ((destructor)) __clean_env_destructor(void);
  97
  98
  99 /*
 100  * Inline strlen() for performance.  Also, perform check for an equals sign.
 101  * Cheaper here than peforming a strchr() later.
 102  */
 103 static inline size_t
 104 __strleneq(const char *str)
 105 {
 106         const char *s;
 107
 108         for (s = str; *s != '\0'; ++s)
 109                 if (*s == '=')
 110                         return (0);
 111
 112         return (s - str);
 113 }
 114
 115
 116 /*
 117  * Comparison of an environment name=value to a name.
 118  */
 119 static inline bool
 120 strncmpeq(const char *nameValue, const char *name, size_t nameLen)
 121 {
 122         if (strncmp(nameValue, name, nameLen) == 0 && nameValue[nameLen] == '=')
 123                 return (true);
 124
 125         return (false);
 126 }
 127
 128
 129 /*
 130  * Using environment, returns pointer to value associated with name, if any,
 131  * else NULL.  If the onlyActive flag is set to true, only variables that are
 132  * active are returned else all are.
 133  */
 134 static inline char *
 135 __findenv(const char *name, size_t nameLen, int *envNdx, bool onlyActive)
 136 {
 137         int ndx;
 138
 139         /*
 140          * Find environment variable from end of array (more likely to be
 141          * active).  A variable created by putenv is always active or it is not
 142          * tracked in the array.
 143          */
 144         for (ndx = *envNdx; ndx >= 0; ndx--)
 145                 if (envVars[ndx].putenv) {
 146                         if (strncmpeq(envVars[ndx].name, name, nameLen)) {
 147                                 *envNdx = ndx;
 148                                 return (envVars[ndx].name + nameLen +
 149                                     sizeof ("=") - 1);
 150                         }
 151                 } else if ((!onlyActive || envVars[ndx].active) &&
 152                     (envVars[ndx].nameLen == nameLen &&
 153                     strncmpeq(envVars[ndx].name, name, nameLen))) {
 154                         *envNdx = ndx;
 155                         return (envVars[ndx].value);
 156                 }
 157
 158         return (NULL);
 159 }
 160
 161
 162 /*
 163  * Using environ, returns pointer to value associated with name, if any, else
 164  * NULL.  Used on the original environ passed into the program.
 165  */
 166 static char *
 167 __findenv_environ(const char *name, size_t nameLen)
 168 {
 169         int envNdx;
 170
 171         /* Check for non-existant environment. */
 172         if (environ == NULL)
 173                 return (NULL);
 174
 175         /* Find variable within environ. */
 176         for (envNdx = 0; environ[envNdx] != NULL; envNdx++)
 177                 if (strncmpeq(environ[envNdx], name, nameLen))
 178                         return (&(environ[envNdx][nameLen + sizeof("=") - 1]));
 179
 180         return (NULL);
 181 }
 182
 183
 184 /*
 185  * Remove variable added by putenv() from variable tracking array.
 186  */
 187 static void
 188 __remove_putenv(int envNdx)
 189 {
 190         envVarsTotal--;
 191         if (envVarsTotal > envNdx)
 192                 memmove(&(envVars[envNdx]), &(envVars[envNdx + 1]),
 193                     (envVarsTotal - envNdx) * sizeof (*envVars));
 194         memset(&(envVars[envVarsTotal]), 0, sizeof (*envVars));
 195
 196         return;
 197 }
 198
 199
 200 /*
 201  * Deallocate the environment built from environ as well as environ then set
 202  * both to NULL.  Eases debugging of memory leaks.
 203  */
 204 static void
 205 __clean_env(bool freeVars)
 206 {
 207         int envNdx;
 208
 209         /* Deallocate environment and environ if created by *env(). */
 210         if (envVars != NULL) {
 211                 for (envNdx = envVarsTotal - 1; envNdx >= 0; envNdx--)
 212                         /* Free variables or deactivate them. */
 213                         if (envVars[envNdx].putenv) {
 214                                 if (!freeVars)
 215                                         __remove_putenv(envNdx);
 216                         } else {
 217                                 if (freeVars)
 218                                         free(envVars[envNdx].name);
 219                                 else
 220                                         envVars[envNdx].active = false;
 221                         }
 222                 if (freeVars) {
 223                         free(envVars);
 224                         envVars = NULL;
 225                 } else
 226                         envActive = 0;
 227
 228                 /* Restore original environ if it has not updated by program. */
 229                 if (origEnviron != NULL) {
 230                         if (environ == intEnviron)
 231                                 environ = origEnviron;
 232                         free(intEnviron);
 233                         intEnviron = NULL;
 234                         environSize = 0;
 235                 }
 236         }
 237
 238         return;
 239 }
 240
 241
 242 /*
 243  * Using the environment, rebuild the environ array for use by other C library
 244  * calls that depend upon it.
 245  */
 246 static int
 247 __rebuild_environ(int newEnvironSize)
 248 {
 249         char **tmpEnviron;
 250         int envNdx;
 251         int environNdx;
 252         int tmpEnvironSize;
 253
 254         /* Resize environ. */
 255         if (newEnvironSize > environSize) {
 256                 tmpEnvironSize = newEnvironSize * 2;
 257                 tmpEnviron = realloc(intEnviron, sizeof (*intEnviron) *
 258                     (tmpEnvironSize + 1));
 259                 if (tmpEnviron == NULL)
 260                         return (-1);
 261                 environSize = tmpEnvironSize;
 262                 intEnviron = tmpEnviron;
 263         }
 264         envActive = newEnvironSize;
 265
 266         /* Assign active variables to environ. */
 267         for (envNdx = envVarsTotal - 1, environNdx = 0; envNdx >= 0; envNdx--)
 268                 if (envVars[envNdx].active)
 269                         intEnviron[environNdx++] = envVars[envNdx].name;
 270         intEnviron[environNdx] = NULL;
 271
 272         /* Always set environ which may have been replaced by program. */
 273         environ = intEnviron;
 274
 275         return (0);
 276 }
 277
 278
 279 /*
 280  * Enlarge new environment.
 281  */
 282 static inline bool
 283 __enlarge_env(void)
 284 {
 285         int newEnvVarsSize;
 286         struct envVars *tmpEnvVars;
 287
 288         envVarsTotal++;
 289         if (envVarsTotal > envVarsSize) {
 290                 newEnvVarsSize = envVarsTotal * 2;
 291                 tmpEnvVars = realloc(envVars, sizeof (*envVars) *
 292                     newEnvVarsSize);
 293                 if (tmpEnvVars == NULL) {
 294                         envVarsTotal--;
 295                         return (false);
 296                 }
 297                 envVarsSize = newEnvVarsSize;
 298                 envVars = tmpEnvVars;
 299         }
 300
 301         return (true);
 302 }
 303
 304
 305 /*
 306  * Using environ, build an environment for use by standard C library calls.
 307  */
 308 static int
 309 __build_env(void)
 310 {
 311         char **env;
 312         int activeNdx;
 313         int envNdx;
 314         int savedErrno;
 315         size_t nameLen;
 316
 317         /* Check for non-existant environment. */
 318         if (environ == NULL || environ[0] == NULL)
 319                 return (0);
 320
 321         /* Count environment variables. */
 322         for (env = environ, envVarsTotal = 0; *env != NULL; env++)
 323                 envVarsTotal++;
 324         envVarsSize = envVarsTotal * 2;
 325
 326         /* Create new environment. */
 327         envVars = calloc(1, sizeof (*envVars) * envVarsSize);
 328         if (envVars == NULL)
 329                 goto Failure;
 330
 331         /* Copy environ values and keep track of them. */
 332         for (envNdx = envVarsTotal - 1; envNdx >= 0; envNdx--) {
 333                 envVars[envNdx].putenv = false;
 334                 envVars[envNdx].name =
 335                     strdup(environ[envVarsTotal - envNdx - 1]);
 336                 if (envVars[envNdx].name == NULL)
 337                         goto Failure;
 338                 envVars[envNdx].value = strchr(envVars[envNdx].name, '=');
 339                 if (envVars[envNdx].value != NULL) {
 340                         envVars[envNdx].value++;
 341                         envVars[envNdx].valueSize =
 342                             strlen(envVars[envNdx].value);
 343                 } else {
 344                         warnx(CorruptEnvValueMsg, envVars[envNdx].name);
 345                         errno = EFAULT;
 346                         goto Failure;
 347                 }
 348
 349                 /*
 350                  * Find most current version of variable to make active.  This
 351                  * will prevent multiple active variables from being created
 352                  * during this initialization phase.
 353                  */
 354                 nameLen = envVars[envNdx].value - envVars[envNdx].name - 1;
 355                 envVars[envNdx].nameLen = nameLen;
 356                 activeNdx = envVarsTotal - 1;
 357                 if (__findenv(envVars[envNdx].name, nameLen, &activeNdx,
 358                     false) == NULL) {
 359                         warnx(CorruptEnvFindMsg, nameLen, envVars[envNdx].name);
 360                         errno = EFAULT;
 361                         goto Failure;
 362                 }
 363                 envVars[activeNdx].active = true;
 364         }
 365
 366         /* Create a new environ. */
 367         origEnviron = environ;
 368         environ = NULL;
 369         if (__rebuild_environ(envVarsTotal) == 0)
 370                 return (0);
 371
 372 Failure:
 373         savedErrno = errno;
 374         __clean_env(true);
 375         errno = savedErrno;
 376
 377         return (-1);
 378 }
 379
 380
 381 /*
 382  * Destructor function with default argument to __clean_env().
 383  */
 384 static void
 385 __clean_env_destructor(void)
 386 {
 387         __clean_env(true);
 388
 389         return;
 390 }
 391
 392
 393 /*
 394  * Returns the value of a variable or NULL if none are found.
 395  */
 396 char *
 397 getenv(const char *name)
 398 {
 399         int envNdx;
 400         size_t nameLen;
 401
 402         /* Check for malformed name. */
 403         if (name == NULL || (nameLen = __strleneq(name)) == 0) {
 404                 errno = EINVAL;
 405                 return (NULL);
 406         }
 407
 408         /*
 409          * Find environment variable via environ if no changes have been made
 410          * via a *env() call or environ has been replaced by a running program,
 411          * otherwise, use the rebuilt environment.
 412          */
 413         if (envVars == NULL || environ != intEnviron)
 414                 return (__findenv_environ(name, nameLen));
 415         else {
 416                 envNdx = envVarsTotal - 1;
 417                 return (__findenv(name, nameLen, &envNdx, true));
 418         }
 419 }
 420
 421
 422 /*
 423  * Set the value of a variable.  Older settings are labeled as inactive.  If an
 424  * older setting has enough room to store the new value, it will be reused.  No
 425  * previous variables are ever freed here to avoid causing a segmentation fault
 426  * in a user's code.
 427  *
 428  * The variables nameLen and valueLen are passed into here to allow the caller
 429  * to calculate the length by means besides just strlen().
 430  */
 431 static int
 432 __setenv(const char *name, size_t nameLen, const char *value, int overwrite)
 433 {
 434         bool reuse;
 435         char *env;
 436         int envNdx;
 437         int newEnvActive;
 438         size_t valueLen;
 439
 440         /* Find existing environment variable large enough to use. */
 441         envNdx = envVarsTotal - 1;
 442         newEnvActive = envActive;
 443         valueLen = strlen(value);
 444         reuse = false;
 445         if (__findenv(name, nameLen, &envNdx, false) != NULL) {
 446                 /* Deactivate entry if overwrite is allowed. */
 447                 if (envVars[envNdx].active) {
 448                         if (overwrite == 0)
 449                                 return (0);
 450                         envVars[envNdx].active = false;
 451                         newEnvActive--;
 452                 }
 453
 454                 /* putenv() created variable cannot be reused. */
 455                 if (envVars[envNdx].putenv)
 456                         __remove_putenv(envNdx);
 457
 458                 /* Entry is large enough to reuse. */
 459                 else if (envVars[envNdx].valueSize >= valueLen)
 460                         reuse = true;
 461         }
 462
 463         /* Create new variable if none was found of sufficient size. */
 464         if (! reuse) {
 465                 /* Enlarge environment. */
 466                 envNdx = envVarsTotal;
 467                 if (!__enlarge_env())
 468                         return (-1);
 469
 470                 /* Create environment entry. */
 471                 envVars[envNdx].name = malloc(nameLen + sizeof ("=") +
 472                     valueLen);
 473                 if (envVars[envNdx].name == NULL) {
 474                         envVarsTotal--;
 475                         return (-1);
 476                 }
 477                 envVars[envNdx].nameLen = nameLen;
 478                 envVars[envNdx].valueSize = valueLen;
 479
 480                 /* Save name of name/value pair. */
 481                 env = stpcpy(envVars[envNdx].name, name);
 482                 if ((envVars[envNdx].name)[nameLen] != '=')
 483                         env = stpcpy(env, "=");
 484         }
 485         else
 486                 env = envVars[envNdx].value;
 487
 488         /* Save value of name/value pair. */
 489         strcpy(env, value);
 490         envVars[envNdx].value = env;
 491         envVars[envNdx].active = true;
 492         newEnvActive++;
 493
 494         /* No need to rebuild environ if the variable was reused. */
 495         if (reuse)
 496                 return (0);
 497         else
 498                 return (__rebuild_environ(newEnvActive));
 499 }
 500
 501
 502 /*
 503  * If the program attempts to replace the array of environment variables
 504  * (environ) environ, then deactivate all variables and merge in the new list
 505  * from environ.
 506  */
 507 static int
 508 __merge_environ(void)
 509 {
 510         char **env;
 511         char *equals;
 512
 513         /* environ has been replaced.  clean up everything. */
 514         if (envVarsTotal > 0 && environ != intEnviron) {
 515                 /* Deactivate all environment variables. */
 516                 if (envActive > 0) {
 517                         origEnviron = NULL;
 518                         __clean_env(false);
 519                 }
 520
 521                 /*
 522                  * Insert new environ into existing, yet deactivated,
 523                  * environment array.
 524                  */
 525                 origEnviron = environ;
 526                 if (origEnviron != NULL)
 527                         for (env = origEnviron; *env != NULL; env++) {
 528                                 if ((equals = strchr(*env, '=')) == NULL) {
 529                                         warnx(CorruptEnvValueMsg, *env);
 530                                         errno = EFAULT;
 531                                         return (-1);
 532                                 }
 533                                 if (__setenv(*env, equals - *env, equals + 1,
 534                                     1) == -1)
 535                                         return (-1);
 536                         }
 537         }
 538
 539         return (0);
 540 }
 541
 542
 543 /*
 544  * The exposed setenv() that peforms a few tests before calling the function
 545  * (__setenv()) that does the actual work of inserting a variable into the
 546  * environment.
 547  */
 548 int
 549 setenv(const char *name, const char *value, int overwrite)
 550 {
 551         size_t nameLen;
 552
 553         /* Check for malformed name. */
 554         if (name == NULL || (nameLen = __strleneq(name)) == 0) {
 555                 errno = EINVAL;
 556                 return (-1);
 557         }
 558
 559         /* Initialize environment. */
 560         if (__merge_environ() == -1 || (envVars == NULL && __build_env() == -1))
 561                 return (-1);
 562
 563         return (__setenv(name, nameLen, value, overwrite));
 564 }
 565
 566
 567 /*
 568  * Insert a "name=value" string into the environment.  Special settings must be
 569  * made to keep setenv() from reusing this memory block and unsetenv() from
 570  * allowing it to be tracked.
 571  */
 572 int
 573 putenv(char *string)
 574 {
 575         char *equals;
 576         int envNdx;
 577         int newEnvActive;
 578         size_t nameLen;
 579
 580         /* Check for malformed argument. */
 581         if (string == NULL || (equals = strchr(string, '=')) == NULL ||
 582             (nameLen = equals - string) == 0) {
 583                 errno = EINVAL;
 584                 return (-1);
 585         }
 586
 587         /* Initialize environment. */
 588         if (__merge_environ() == -1 || (envVars == NULL && __build_env() == -1))
 589                 return (-1);
 590
 591         /* Deactivate previous environment variable. */
 592         envNdx = envVarsTotal - 1;
 593         newEnvActive = envActive;
 594         if (__findenv(string, nameLen, &envNdx, true) != NULL) {
 595                 /* Reuse previous putenv slot. */
 596                 if (envVars[envNdx].putenv) {
 597                         envVars[envNdx].name = string;
 598                         return (__rebuild_environ(envActive));
 599                 } else {
 600                         newEnvActive--;
 601                         envVars[envNdx].active = false;
 602                 }
 603         }
 604
 605         /* Enlarge environment. */
 606         envNdx = envVarsTotal;
 607         if (!__enlarge_env())
 608                 return (-1);
 609
 610         /* Create environment entry. */
 611         envVars[envNdx].name = string;
 612         envVars[envNdx].nameLen = -1;
 613         envVars[envNdx].value = NULL;
 614         envVars[envNdx].valueSize = -1;
 615         envVars[envNdx].putenv = true;
 616         envVars[envNdx].active = true;
 617         newEnvActive++;
 618
 619         return (__rebuild_environ(newEnvActive));
 620 }
 621
 622
 623 /*
 624  * Unset variable with the same name by flagging it as inactive.  No variable is
 625  * ever freed.
 626  */
 627 int
 628 unsetenv(const char *name)
 629 {
 630         int envNdx;
 631         size_t nameLen;
 632
 633         /* Check for malformed name. */
 634         if (name == NULL || (nameLen = __strleneq(name)) == 0) {
 635                 errno = EINVAL;
 636                 return (-1);
 637         }
 638
 639         /* Initialize environment. */
 640         if (__merge_environ() == -1 || (envVars == NULL && __build_env() == -1))
 641                 return (-1);
 642
 643         /* Deactivate specified variable. */
 644         envNdx = envVarsTotal - 1;
 645         if (__findenv(name, nameLen, &envNdx, true) != NULL) {
 646                 envVars[envNdx].active = false;
 647                 if (envVars[envNdx].putenv)
 648                         __remove_putenv(envNdx);
 649                 __rebuild_environ(envActive - 1);
 650         }
 651
 652         return (0);
 653 }