P11 Linux进程编程exec族函数

news2024/12/17 4:39:08

前言

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🌺本篇简介 : Linux进程在运行中我们如何进入到另一个进程呢？

我们可以使用exec系统调用

Linux 是一个多用户多任务的操作系统，每个用户可以同时运行多个程序

进程是程序运行的主体，包括进程的创建，调度和消亡的整个过程

当用户执行一个指令或者启动一个程序时，就创建了一个进程

一个运行的程序也可能有多个进程。

每个进程将被分配各种资源

一 exec族函数

1.1 exec族函数函数的作用：

我们用fork函数创建新进程后，经常会在新进程中调用exec函数去执行另外一个程序。当进程调用exec函数时，该进程被完全替换为新程序。因为调用exec函数并不创建新进程，所以前后进程的ID并没有改变。

1.2 exec函数族分别是：execl, execlp, execle, execv, execvp, execvpe
函数原型：

#include <unistd.h> 
 
extern char **environ; 
 
int execl(const char *path, const char *arg, ... /* (char *) NULL */); 
int execlp(const char *file, const char *arg, ... /* (char *) NULL */); 
int execle(const char *path, const char *arg, ... /*, (char *) NULL, char * const envp[] */); 
int execv(const char *path, char *const argv[]); 
int execvp(const char *file, char *const argv[]); 
int execvpe(const char *file, char *const argv[], char *const envp[]);

返回值：
exec函数族的函数执行成功后不会返回，调用失败时，会设置errno并返回-1，然后从原程序的调用点接着往下执行。
参数说明：
path：可执行文件的路径名字
arg：可执行程序所带的参数，第一个参数为可执行文件名字，没有带路径且arg必须以NULL结束
file：如果参数file中包含/，则就将其视为路径名，否则就按 PATH环境变量，在它所指定的各目录中搜寻可执行文件。

1.3 exec族函数的区别

1.3.1 execl()和 execv()的区别

execl()和 execv()都是基本的 exec 函数，都可用于执行一个新程序，它们之间的区别在于：

参数格式不同，参数 path 意义和格式都相同，指向新程序的路径名，既可以是绝对路径、也可以是相对路径。execl()和 execv()不同的在于第二个参数，execv()的argv 参数与 execve()的 argv 参数相同，也是字符串指针数组；而 execl()把参数列表依次排列，使用可变参数形式传递，本质上也是多个字符串，以 NULL 结尾，如下所示：

// execv 传参 
char *arg_arr[5]; 
/*参数 argv 则指定了传递给新程序的命令行参数。是一个字符串数组，
该数组对应于 main(int argc, char *argv[])函数的第二个参数 argv，
且格式也与之相同，是由字符串指针所组成的数组，以 NULL 结束。*/

argv[0]对应的便是新程序自身路径名。 
arg_arr[0] = "./newApp"; 
arg_arr[1] = "Hello"; 
arg_arr[2] = "World"; 
arg_arr[3] = NULL; 
execv("./newApp", arg_arr); 
 
// execl 传参 
execl("./newApp", "./newApp", "Hello", "World", NULL);

1.3.2 execlp()和 execvp()的区别

execlp()和 execvp()在 execl()和 execv()基础上加了一个 p，这个 p 其实表示的是 PATH；execl()和execv()要求提供新程序的路径名，而 execlp()和 execvp()则允许只提供新程序文件名，系统会在由环境变量 PATH 所指定的目录列表中寻找相应的可执行文件，如果执行的新程序是一个 Linux 命令，这将很有用；当然，execlp()和 execvp()函数也兼容相对路径和绝对路径的方式。

1.3.1 execle()和 execve()的区别

execle()和 execvpe()这两个函数在命名上加了一个 e，这个 e 其实表示的是 environment 环境变量，意味着这两个函数可以指定自定义的环境变量列表给新程序，参数envp与系统调用execve()的envp参数相同，也是字符串指针数组，使用方式如下所示：

// execvpe 传参 
char *env_arr[5] = {"NAME=app", "AGE=25", 
 "SEX=man", NULL}; 
char *arg_arr[5]; 
 
arg_arr[0] = "./newApp"; 
arg_arr[1] = "Hello"; 
arg_arr[2] = "World";
arg_arr[3] = NULL;
execvpe("./newApp", arg_arr, env_arr); 
 
// execle 传参 
execle("./newApp", "./newApp", "Hello", "World", NULL, env_arr);

二 exec族函数使用示例

6 个 exec 库函数运行 ls 命令，并加入参数-li。

2.1 execl

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void main()
{
    char ret = execl("/bin/ls","ls","-li",NULL);
    if(-1 == ret)  //调用失败返回-1
    perror("");
}

2.2 execv

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void main()
{
    char *canshu[] = {"ls","-li",NULL};
    execv("/bin/ls",canshu);
}

2.3 execlp

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void main()
{
    execlp("ls","ls","-li",NULL);
}

2.4 execvp

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void main()
{
    char *canshu[] = {"ls","-li",NULL};
    execvp("ls",canshu);
}

2.5 execle

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
char *env_init[] = {"AA=aa","BB=bb",NULL};  //作为参数传到下个执行文件

void main()
{
    execle("./test","test",NULL,env_init);

}

2.6 execve

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void main()
{
    char *env_init[] = {"AA=aa","BB=bb",NULL};  //作为参数传到下个执行文件
    char *canshu[] = {"test","-li",NULL};
    execve("./test",canshu,env_init);
    
}