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? 本篇文章會對進程替換進行講解。希望本篇文章會對你有所幫助?
文章目錄
一、進程替換概念
二、進程替換函數(shù)
2、1 execl
2、2 execlp
2、3?execv
2、3?execle
2、4 execve
三、總結(jié)
🙋?♂??作者：@Ggggggtm?🙋?♂?
👀?專欄：Linux從入門到精通? 👀
💥?標(biāo)題：進程控制💥
????寄語：與其忙著訴苦，不如低頭趕路，奮路前行，終將遇到一番好風(fēng)景????
一、進程替換概念
? 我們知道，fork() 創(chuàng)建子進程，子進程的代碼和數(shù)據(jù)是和父進程共享一份的。當(dāng)對任意一個進程修改時，就會發(fā)生寫時拷貝。當(dāng)時我們就想讓子進程執(zhí)行一份全新的代碼呢？那我們可以使用進程替換。
? 程序替換就是使用一個接口來實現(xiàn)的。把磁盤上的可執(zhí)行程序加載到進程的地址空間上?？山Y(jié)合下圖理解：
? 進程替換就是把磁盤上的可執(zhí)行程序加載到了內(nèi)存中已經(jīng)在運行的進程中，加載上的新程序會與原來的進程的頁表構(gòu)成新的映射關(guān)系，實際上并沒有創(chuàng)建新的進程。
二、進程替換函數(shù)
2、1 execl
? 我們先來看一下execl（）函數(shù)怎么使用，如下圖：
? 第一個參數(shù)是指你所要替換程序的路徑。后面的參數(shù)是要怎么執(zhí)行該程序，是一個可變參數(shù)列表，但是最后一個參數(shù)必須為空。具體使用如下：
#include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<stdlib.h> int main() { printf("hello linux\n"); execl("/usr/bin/ls","ls","-l",NULL); printf("hello linux\n"); exit(111); return 0; }? 我們看如下運行結(jié)果：
? 確實執(zhí)行了ls -l 的命令，但是并沒有往下接著執(zhí)行打印和退出！！！怎么沒有打印呢？execl是程序替換，調(diào)用該函數(shù)后，會將當(dāng)前的進程所有代碼和數(shù)據(jù)進行替換。所以一旦調(diào)用成功，后續(xù)的代碼將不會在被執(zhí)行。
??
exec()系列函數(shù)在成功時不會返回，只有在發(fā)生錯誤時才會返回-1。這是因為當(dāng)exec()函數(shù)成功地加載新的可執(zhí)行程序后，它會在當(dāng)前進程上下文中完全替換掉當(dāng)前進程的映像，包括代碼、數(shù)據(jù)、堆棧等。這使得原先的進程狀態(tài)被新的可執(zhí)行程序取代，所以在成功加載新程序后，舊程序不再存在，也就無法進行返回操作了。
2、2 execlp
? execlp函數(shù)對比execl函數(shù)，就是所要替換的程序可以自己不帶路徑。execlp中的 p 指的意思是環(huán)境變量PATH，可以默認去找所要替換的程序路徑。代碼如下：
#include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<stdlib.h> int main() { printf("hello linux\n"); //execl("/usr/bin/ls","ls","-l",NULL); execlp("ls","ls","-l","-a",NULL); printf("hello linux\n"); exit(111); return 0; }? 運行結(jié)果如下：
2、3?execv
? 我們再來看一下execv函數(shù)的使用。如下圖：
? 其實對比execl函數(shù)不難發(fā)現(xiàn)，l 表示list的意思，也就是參數(shù)列表一個一個列出來。execv函數(shù)中的 v 表示vector，參數(shù)列表是一個數(shù)組。我們可看如下代碼：
#include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<stdlib.h> char* const _argv[]={"ls","-l","-a",NULL}; int main() { printf("hello linux\n"); //execl("/usr/bin/ls","ls","-l",NULL); execv("/usr/bin/ls",_argv); printf("hello linux\n"); exit(111); return 0; }? ?運行結(jié)果如下：
2、3?execle
? 我們這里就不再解釋execvp了，對比上述講到很容易理解。直接看execle函數(shù)。我們先看execle函數(shù)怎么使用：
? 其實我們也不難發(fā)現(xiàn)，對比execl函數(shù)，參數(shù)列表最后多出來一個指針數(shù)組。這個指針數(shù)組就是維護的環(huán)境變量。為了更好的演示該函數(shù)，我們先寫一下一個我們自己生成的可執(zhí)行程序去調(diào)用我們另一個自己生成的可執(zhí)行程序。代碼如下：
//“————————————————myexec.c————————————————————”#include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<stdlib.h> const char* myflie="/home/gtm/primer/test/test_7_23/mycmd"; int main(int argc,char* argv[],char* env[]) { printf("hello linux\n"); //execl("/usr/bin/ls","ls","-l",NULL); //execlp("ls","ls","-l","-a",NULL); execle(myflie,"mycmd","-a",NULL,env); //execv("/usr/bin/ls",_argv); return 0; } //“————————————————mycmd.c————————————————————” #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h>// ./mycmd -a/-b/-c... int main(int argc, char *argv[]) {if(argc != 2){printf("can not execute！\n");exit(1);}//MY_105_VAL: 目前并不存在！printf("獲取環(huán)境變量: hello: %s\n", getenv("hello"));if(strcmp(argv[1], "-a") == 0) { printf("hello a!\n"); } else if(strcmp(argv[1], "-b") == 0) { printf("hello b!\n"); } else{ printf("default!\n"); } return 0; }? 上述代碼是在不同的源文件，上述代碼中有所標(biāo)述。我們想要的就是用myexec去調(diào)用mycmd。我們在mycmd中想要獲取環(huán)境變量 hello 的值，但是哦我們并沒有設(shè)置。所以環(huán)境變量hello的值為null。我們看運行結(jié)果：
? 但是我們要在myexec中設(shè)置了hello環(huán)境變量，
#include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<stdlib.h> const char* myflie="/home/gtm/primer/test/test_7_23/mycmd"; int main(int argc,char* argv[],char* env[]) { printf("hello linux\n"); //execl("/usr/bin/ls","ls","-l",NULL); //execlp("ls","ls","-l","-a",NULL); const char* _env[]={"hello=20230724",NULL}; execle(myflie,"mycmd","-a",NULL,_env); //execv("/usr/bin/ls",_argv); return 0; }? 我們再來看運行結(jié)果：
? 當(dāng)然，環(huán)境變量hello就可以獲取相應(yīng)的值。?
2、4 execve
? execve函數(shù)是屬于系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)。我們上述講到的，如下圖：
? 都是語言級別的函數(shù)，底層封裝的都是execve函數(shù)。事實上,只有execve是真正的系統(tǒng)調(diào)用,其它五個函數(shù)最終都調(diào)用 execve。為什么還要封裝呢？直接使用execve多好啊。原因是封裝后，我們也可以很直接的感受到，應(yīng)用的場景變多了。其次是用起來，見名知其意。
三、總結(jié)
???在C++中，exec()系列函數(shù)提供了一種在程序中執(zhí)行外部命令或可執(zhí)行文件的方法。這些函數(shù)包括：execvp()、execv()、execvpe()、execlp()、execl()、execle()和execve()。
execvp()函數(shù)：
- 原型：int execvp(const char *file, char *const argv[]);
- 功能：用于在指定的文件路徑中搜索可執(zhí)行文件，并用指定的參數(shù)列表運行該文件。
- 優(yōu)點：可以直接使用文件名作為參數(shù)，而無需提供文件路徑。
- 返回值：如果函數(shù)執(zhí)行成功，則不會返回任何值；如果函數(shù)執(zhí)行失敗，則會返回-1。
execv()函數(shù)：
- 原型：int execv(const char *path, char *const argv[]);
- 功能：在指定的文件路徑中搜索可執(zhí)行文件并用指定的參數(shù)列表運行該文件。
- 優(yōu)點：需要提供文件路徑，因此可以明確指定要執(zhí)行的文件的位置。
- 返回值：如果函數(shù)執(zhí)行成功，則不會返回任何值；如果函數(shù)執(zhí)行失敗，則會返回-1。
execvpe()函數(shù)：
- 原型：int execvpe(const char *file, char *const argv[], char *const envp[]);
- 功能：在指定的文件路徑和環(huán)境變量中搜索可執(zhí)行文件，并用指定的參數(shù)列表運行該文件。
- 優(yōu)點：除了搜索文件路徑外，還可以指定環(huán)境變量。
- 返回值：如果函數(shù)執(zhí)行成功，則不會返回任何值；如果函數(shù)執(zhí)行失敗，則會返回-1。
execlp()函數(shù)：
- 原型：int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
- 功能：在系統(tǒng)的環(huán)境變量所指定的路徑中搜索可執(zhí)行文件并用指定的參數(shù)列表運行該文件。
- 優(yōu)點：可以直接使用文件名和參數(shù)作為參數(shù)，而無需提供文件路徑。
- 返回值：如果函數(shù)執(zhí)行成功，則不會返回任何值；如果函數(shù)執(zhí)行失敗，則會返回-1。
execl()函數(shù)：
- 原型：int execl(const char *path, const char *arg, ...);
- 功能：在指定的文件路徑中搜索可執(zhí)行文件并用指定的參數(shù)列表運行該文件。
- 優(yōu)點：需要提供文件路徑和參數(shù)，因此可以明確指定要執(zhí)行的文件的位置和所需的參數(shù)。
- 返回值：如果函數(shù)執(zhí)行成功，則不會返回任何值；如果函數(shù)執(zhí)行失敗，則會返回-1。
execle()函數(shù)：
- 原型：int execle(const char *path, const char *arg, ..., char *const envp[]);
- 功能：在指定的文件路徑和環(huán)境變量中搜索可執(zhí)行文件，并用指定的參數(shù)列表運行該文件。
- 優(yōu)點：除了搜索文件路徑外，還可以指定環(huán)境變量。
- 返回值：如果函數(shù)執(zhí)行成功，則不會返回任何值；如果函數(shù)執(zhí)行失敗，則會返回-1。
execve()函數(shù)：
- 原型：int execve(const char *filename, char *const argv[], char *const envp[]);
- 功能：在指定的文件路徑和環(huán)境變量中搜索可執(zhí)行文件，并用指定的參數(shù)列表運行該文件。
- 優(yōu)點：需要提供文件路徑和參數(shù)，以及環(huán)境變量，因此可以明確指定要執(zhí)行的文件的位置、所需的參數(shù)和運行環(huán)境。
- 返回值：如果函數(shù)執(zhí)行成功，則不會返回任何值；如果函數(shù)執(zhí)行失敗，則會返回-1。
? exec()系列函數(shù)允許程序在運行時調(diào)用其他可執(zhí)行文件，以實現(xiàn)更復(fù)雜的功能。這些函數(shù)提供了不同的方式來指定可執(zhí)行文件的路徑、傳遞參數(shù)和設(shè)置環(huán)境變量，根據(jù)具體的需求，可以選擇合適的函數(shù)來使用。請注意，exec()函數(shù)族在執(zhí)行成功后，會將當(dāng)前進程替換為新的進程，因此之后的代碼不會被執(zhí)行到。
