exec函数族[self-study]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

——2022.12.02

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。在调用进程内部执行一个可执行文件。可执行文件既可以是二进制文件，也可以是任何Linux下可执行的脚本文件。

函数族：

execl, execlp, execle, execv, execvp, execvpe

函数原型：

#include <unistd.h>
extern char **environ;

int execl(const char *path, const char *arg, ...);
int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
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 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。

exec族函数参数极难记忆和分辨，函数名中的字符会给我们一些帮助： l : 使用参数列表 p：使用文件名，并从PATH环境进行寻找可执行文件 v：应先构造一个指向各参数的指针数组，然后将该数组的地址作为这些函数的参数。 e：多了envp[]数组，使用新的环境变量代替调用进程的环境变量

带l（list）：execl、execlp、execle，要求将新程序的每个命令行参数都说明为一个单独的参数。这种参数表以空指针结尾。

// execl.c
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>

int main(){

    printf("begin **\n");
    if(execl("hello","hello",NULL) == -1){
        // printf("execl failed!\n");
        perror("execl");
    }
    printf("after **\n");

    return 0;
}

// hello.c
#include<stdio.h>

int main(){
        printf("hello,Linux!\n");
        printf("i will not show\n");

        return 0;
}

实验结果：

实验说明：

我们先用gcc编译hello.c，生成可执行文件hello并放在当前路径bin目录下。文件hello的作用是打印命令行参数。然后再编译execl.c并执行execl可执行文件。用execl 找到并执行hello，将当前进程main替换掉，所以”after **” 没有在终端被打印出来。

带p的一类exac函数，包括execlp、execvp、execvpe，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。举个例子，PATH=/bin:/usr/bin

// execlp.c
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>

int main(){

    printf("execlp begin**\n");
    if(execlp("./hello","hello",NULL) == -1){
        perror("execlp");
    }
    printf("execlp end**\n");
    return 0;
}

// execlp1.c
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>

int main(){

    printf("execlp begin**\n");
    if(execlp("ps","ps","-l",NULL) == -1){
        perror("execlp");
    }
    printf("execlp end**\n");
    return 0;
}

实验结果：

带v不带l的一类exac函数，包括execv、execvp、execve，应先构造一个指向各参数的指针数组，然后将该数组的地址作为这些函数的参数。

// execvp.c
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>

int main(){

    printf("execlp begin**\n");
    if(execlp("ps","ps","-l",NULL) == -1){
        perror("execlp");
    }
    printf("execlp end**\n");
    return 0;
}

实验结果：

带e的一类exac函数，包括execle、execvpe，可以传递一个指向环境字符串指针数组的指针。

//文件execle.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
//函数原型：int execle(const char *path, const char *arg,..., char * const envp[]);

char *env_init[] = {"AA=aa","BB=bb",NULL};
int main(void)
{
    printf("before execle****\n");
        if(execle("./bin/echoenv","echoenv",NULL,env_init) == -1)
        {
                printf("execle failed!\n");
        }       
    printf("after execle*****\n");
    return 0;
}

//文件echoenv.c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
extern char** environ;
int main(int argc , char *argv[])
{
    int i;
    char **ptr;
    for(ptr = environ;*ptr != 0; ptr++)
        printf("%s\n",*ptr);
    return 0;
}

实验结果：

ubuntu:~/test/exec_test$ gcc execle.c -o execle
ubuntu:~/test/exec_test$ ./execle
before execle****
AA=aa
BB=bb

实验说明：

我们先写一个显示全部环境表的程序，命名为echoenv.c，然后编译成可执行文件放到./bin目录下。然后再运行可执行文件execle，发现我们设置的环境变量确实有传进来。