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exec函數族實例解析

fork()函數通過系統調用創建一個與原來進程(父進程)幾乎完全相同的進程(子進程是父進程的副本,它將獲得父進程數據空間、堆、棧等資源的副本。注意,子進程持有的是上述存儲空間的“副本”,這意味著父子進程間不共享這些存儲空間。linux將復制父進程的地址空間內容給子進程,因此,子進程有了獨立的地址空間。),也就是這兩個進程做完全相同的事。

在fork後的子進程中使用exec函數族,可以裝入和運行其它程序(子進程替換原有進程,和父進程做不同的事)。

fork創建一個新的進程就產生了一個新的PID,exec啟動一個新程序,替換原有的進程,因此這個新的被 exec 執行的進程的PID不會改變(和調用exec的進程的PID一樣)。

exec函數族:

#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 execve(const char *file,
            char *const argv[],
            char *const envp[]);

exec函數族裝入並運行程序path/file,並將參數arg0(arg1, arg2, argv[], envp[])傳遞給子程序,出錯返回-1.
 
在exec函數族中,後綴l、v、p、e指定函數將具有某種操作能力:

後綴 操作能力 l 希望接收以逗號分隔的參數列表,列表以NULL指針作為結束標志 v 希望接收到一個以NULL結尾的字符串數組的指針 p 是一個以NULL結尾的字符串數組指針,函數可以DOS的PATH變量查找子程序文件 e 函數傳遞指定參數envp,允許改變子進程的環境,無後綴e時,子進程使用當前程序的環境

具體例子:

#ifdef HAVE_CONFIG_H
 #include <config.h>
 #endif
 
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <unistd.h>
 #include <string.h>
 #include <errno.h>
 
 int main(int argc, char *argv[])
 {
  //以NULL結尾的字符串數組的指針,適合包含v的exec函數參數
  char *arg[] = {"ls", "-a", NULL};
 
  /**
    * 創建子進程並調用函數execl
    * execl 中希望接收以逗號分隔的參數列表,並以NULL指針為結束標志
    */
  if( fork() == 0 )
  {
    // in clild
    printf( "1------------execl------------\n" );
    if( execl( "/bin/ls", "ls","-a", NULL ) == -1 )
    {
      perror( "execl error " );
      exit(1);
    }
  }
 
  /**
    *創建子進程並調用函數execv
    *execv中希望接收一個以NULL結尾的字符串數組的指針
    */
  if( fork() == 0 )
  {
    // in child
    printf("2------------execv------------\n");
    if( execv( "/bin/ls",arg) < 0)
    {
      perror("execv error ");
      exit(1);
    }
  }
 
  /**
    *創建子進程並調用 execlp
    *execlp中
    *l希望接收以逗號分隔的參數列表,列表以NULL指針作為結束標志
    *p是一個以NULL結尾的字符串數組指針,函數可以DOS的PATH變量查找子程序文件
    */
  if( fork() == 0 )
  {
    // in clhild
    printf("3------------execlp------------\n");
    if( execlp( "ls", "ls", "-a", NULL ) < 0 )
    {
      perror( "execlp error " );
      exit(1);
    }
  }
 
  /**
    *創建子裡程並調用execvp
    *v 望接收到一個以NULL結尾的字符串數組的指針
    *p 是一個以NULL結尾的字符串數組指針,函數可以DOS的PATH變量查找子程序文件
    */
  if( fork() == 0 )
  {
    printf("4------------execvp------------\n");
    if( execvp( "ls", arg ) < 0 )
    {
      perror( "execvp error " );
      exit( 1 );
    }
  }
 
  /**
    *創建子進程並調用execle
    *l 希望接收以逗號分隔的參數列表,列表以NULL指針作為結束標志
    *e 函數傳遞指定參數envp,允許改變子進程的環境,無後綴e時,子進程使用當前程序的環境
    */
  if( fork() == 0 )
  {
    printf("5------------execle------------\n");
    if( execle("/bin/ls", "ls", "-a", NULL, NULL) == -1 )
    {
      perror("execle error ");
      exit(1);
    }
  }
 
  /**
    *創建子進程並調用execve
    * v 希望接收到一個以NULL結尾的字符串數組的指針
    * e 函數傳遞指定參數envp,允許改變子進程的環境,無後綴e時,子進程使用當前程序的環境
    */
  if( fork() == 0 )
  {
    printf("6------------execve-----------\n");
    if( execve( "/bin/ls", arg, NULL ) == 0)
    {
      perror("execve error ");
      exit(1);
    }
  }
  return EXIT_SUCCESS;
 }

運行結果(Linux):

------------execl------------
.  ..  .deps  exec  exec.o  .libs  Makefile
------------execv------------
.  ..  .deps  exec  exec.o  .libs  Makefile
------------execlp------------
.  ..  .deps  exec  exec.o  .libs  Makefile
------------execvp------------
.  ..  .deps  exec  exec.o  .libs  Makefile
------------execle------------
.  ..  .deps  .libs  Makefile  exec  exec.o
------------execve-----------
.  ..  .deps  .libs  Makefile  exec  exec.o
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