exec函数族

exec函数族

fork创建子进程后执行的是和父进程相同的程序（但有可能执行不同的代码分支），子进程往往要调用一种exec函数以执行另一个程序。当进程调用一种exec函数时，该进程的用户空间代码和数据完全被新程序替换，从新程序的启动例程开始执行。调用exec并不创建新进程，所以调用exec前后该进程的id并未改变。

子进程执行exec函数后，子进程虚拟空间的代码和数据换成新的程序，但是地址空间不变

将当前进程的.text、.data替换为所要加载的程序的.text、.data，然后让进程从新的.text第一条指令开始执行，但进程ID不变，换核不换壳。

其实有六种以exec开头的函数，统称exec函数族：

int execl(const char *path, const char *arg, ...); * execl: l代表list

int execlp(const char *file, const char *arg, ...); * execlp: p代表path

int execle(const char *path, const char *arg, ..., char *const envp[]);

int execv(const char *path, char *const argv[]);

int execvp(const char *file, char *const argv[]);

int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);

exec函数族返回值：只有在函数执行出错时，才有返回值；成功不返回

execlp函数

加载一个进程，借助PATH环境变量,用前需导入环境变量数组 extern char **environ;             

int execlp(const char *file, const char *arg, ...);              成功：无返回；失败：-1  file 可执行文件

    参数1：要加载的程序的名字。该函数需要配合PATH环境变量来使用，当PATH中所有目录搜索后没有参数1则出错返回。

         Arg之后是可变参数，一般传命令行参数，所以结束的时候必须加个NULL参数

    该函数通常用来调用系统程序。如：ls、date、cp、cat等命令。

execlp(“ls”, “ls”, “-l”, NULL); 

execl函数

加载一个进程， 通过 路径+程序名 来加载。

    int execl(const char *path, const char *arg, ...);             成功：无返回；失败：-1

对比execlp，如加载"ls"命令带有-l，-F参数 path是可执行程序的路径：如/bin/bash

execlp("ls", "ls", "-l", "-F", NULL);        使用程序名在PATH中搜索。

execl("/bin/ls", "ls", "-l", "-F", NULL);    使用参数1给出的绝对路径搜索。

execvp函数

加载一个进程，使用自定义环境变量env

int execvp(const char *file, const char *argv[]);

变参形式： ①... ② argv[]  (main函数也是变参函数，形式上等同于 int main(int argc, char *argv0, ...))

变参终止条件：① NULL结尾 ② 固参指定

execvp与execlp参数形式不同，原理一致。

练习：将当前系统中的进程信息，打印到文件中。                                                                                       【exec_ps.c】

exec函数族一般规律

exec函数一旦调用成功即执行新的程序，不返回。只有失败才返回，错误值-1。所以通常我们直接在exec函数调用后直接调用perror()和exit()，无需if判断。

l (list)                         命令行参数列表

p (path)                     搜素file时使用path变量

v (vector)                  使用命令行参数数组

e (environment)      使用环境变量数组,不使用进程原有的环境变量，设置新加载程序运行的环境变量

事实上，只有execve是真正的系统调用，其它五个函数最终都调用execve，所以execve在man手册第2节，其它函数在man手册第3节。这些函数之间的关系如下图所示。

                                                                                  exec函数族

 

exec函数族简单使用：

1、让子进程执行ls -al

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <stdlib.h>
  3 #include <unistd.h>
  4 
  5 int main(void)
  6 {
  7     pid_t pid;
  8     pid = fork();
  9     if(pid == -1)
 10     {
 11         perror("fork error");
 12         exit(1);
 13     }else if(pid > 0){
 14         sleep(1);
 15         printf("parent\n");
 16     }else{
 17         execlp("ls", "ls", "-a","-l", NULL);
 18     }
 19 
 20     return 0;
 21 
 22 }  

2、将ps aux 输出打印到文件ps.txt

注：dup2函数的使用

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <stdlib.h>
  3 #include <fcntl.h>
  4 #include <sys/types.h>
  5 #include <unistd.h>
  6 
  7 int main(void)
  8 {
  9     pid_t pid;
 10     int fd = open("./ps.txt", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
 11     if(fd < 0)
 12     {
 13         perror("open");
 14         exit(-1);
 15     }
 16     dup2(fd, STDOUT_FILENO);
 17     execlp("ps", "ps", "aux", NULL);
        close(fd);
 18 
 19     return 0;
 20 }