本節(jié)學(xué)習(xí)exec族函數(shù)，并大量參考了以下鏈接：

linux進(jìn)程---exec族函數(shù)(execl, execlp, execle, execv, execvp, execvpe)_云英的博客-CSDN博客

exec族函數(shù)函數(shù)的作用

我們用fork函數(shù)創(chuàng)建新進(jìn)程后，經(jīng)常會(huì)在新進(jìn)程中調(diào)用exec函數(shù)去執(zhí)行另外一個(gè)程序。當(dāng)進(jìn)程調(diào)用exec函數(shù)時(shí)，該進(jìn)程被完全替換為新程序。因?yàn)檎{(diào)用exec函數(shù)并不創(chuàng)建新進(jìn)程，所以前后進(jìn)程的ID并沒(méi)有改變。

同時(shí)，由于exec族函數(shù)包含很多API，所以一個(gè)個(gè)去Linux敲man可能有些麻煩，可以直接去Linux官網(wǎng)的man Page來(lái)查看：Linux man pages

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exec族函數(shù)中的具體函數(shù)介紹

exec族函數(shù)功能

• 在進(jìn)程內(nèi)部調(diào)用執(zhí)行一個(gè)可執(zhí)行文件?？蓤?zhí)行文件既可以是二進(jìn)制文件，也可以是任何Linux下可執(zhí)行的腳本文件。

函數(shù)族成員

• execl
• execlp
• execle
• execv
• execvp
• execvpe

函數(shù)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[]); //應(yīng)用相對(duì)較少
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[]); //應(yīng)用相對(duì)較少

參數(shù)說(shuō)明?

• path：可執(zhí)行文件的路徑名字
• arg：可執(zhí)行程序所帶的參數(shù)，第一個(gè)參數(shù)為可執(zhí)行文件名字，沒(méi)有帶路徑且arg必須以NULL結(jié)束
• file：如果參數(shù)file中包含/，則就將其視為路徑名，否則就按PATH環(huán)境變量，在它所指定的各目錄中搜尋可執(zhí)行文件
• 返回值：exec函數(shù)族的函數(shù)執(zhí)行成功后不會(huì)返回，調(diào)用失敗時(shí)，會(huì)設(shè)置errno并返回-1，然后從原程序的調(diào)用點(diǎn)接著往下執(zhí)行

exec族函數(shù)參數(shù)極難記憶和分辨，函數(shù)名中的字符會(huì)給我們一些幫助：

• l : 使用參數(shù)列表
• p：使用文件名，并從PATH環(huán)境進(jìn)行尋找可執(zhí)行文件
• v：應(yīng)先構(gòu)造一個(gè)指向各參數(shù)的指針數(shù)組，然后將該數(shù)組的地址作為這些函數(shù)的參數(shù)。
• e：多了envp[]數(shù)組，使用新的環(huán)境變量代替調(diào)用進(jìn)程的環(huán)境變量

帶 “l(fā)” 的一類exec函數(shù)（l表示list）

包括execl、execlp、execle，要求將新程序的每個(gè)命令行參數(shù)都說(shuō)明為 一個(gè)單獨(dú)的參數(shù)。這種參數(shù)表以空指針結(jié)尾

通過(guò)execl舉例：

execl.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>int main(void)
{printf("before execl\n");if(execl("./arg_go","aaa","bbb",NULL) == -1){printf("execl failed!\n");perror("why"); //用于判斷錯(cuò)誤}printf("after execl\n");return 0;
}

arg.c:

#include <stdio.h>int main(int argc,char *argv[])
{int i = 0;for(i = 0; i < argc; i++){printf("argv[%d]: %s\n",i,argv[i]); }return 0;
}

實(shí)現(xiàn)效果1：

可見，在運(yùn)行了execl函數(shù)之后，程序確實(shí)被完全替代成了另一個(gè)程序，所以原程序最后的“after execl”并不會(huì)被打印！

同時(shí)再次強(qiáng)調(diào)，execl函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)，寫的是執(zhí)行文件，而不是C文件，所以，運(yùn)行主程序之前，先編譯并自己命名一個(gè)執(zhí)行文件！

那么既然execl可以使用可執(zhí)行程序來(lái)完全替換一段程序，那么系統(tǒng)的指令本質(zhì)上也是一個(gè)個(gè)可執(zhí)行文件，就比如經(jīng)常使用的 “l(fā)s” ，通過(guò)“whereis ls”可以查看這個(gè)可執(zhí)行文件的絕對(duì)路徑：

修改execl.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>int main(void)
{printf("before execl\n");if(execl("/bin/ls","ls","-l",NULL) == -1){printf("execl failed!\n");perror("why");}printf("after execl\n");return 0;
}

實(shí)現(xiàn)效果2：

可見，通過(guò)execl函數(shù)，成功將原程序替換成了ls，并且還附帶了“-l”?的參數(shù)

?

帶 “p” 的一類exec函數(shù)

包括execlp、execvp、execvpe，如果參數(shù)file中包含/，則就將其視為路徑名，否則就按 PATH環(huán)境變量，在它所指定的各目錄中搜尋可執(zhí)行文件。舉個(gè)例子，PATH=/bin:/usr/bin

通過(guò)execlp舉例：

execlp.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>int main(void)
{printf("before execl\n");if(execlp("ls","ls","-l",NULL) == -1){printf("execl failed!\n");perror("why");}printf("after execl\n");return 0;
}

實(shí)現(xiàn)效果：

可見，實(shí)現(xiàn)了和上面使用execl來(lái)替換“l(fā)s”相同的效果，但是代碼卻有所區(qū)別，execlp的第一個(gè)參數(shù)不需要輸入絕對(duì)路徑，只需要輸入可執(zhí)行文件的名字就可以，其原因就是execlp的第一個(gè)參數(shù)不是path而是file，而file參數(shù)如同上面所說(shuō)： “如果參數(shù)file中包含/，則就將其視為路徑名，否則就按PATH環(huán)境變量，在它所指定的各目錄中搜尋可執(zhí)行文件?”

為了進(jìn)一步對(duì)比區(qū)別，可以將execl.c的代碼中的這一句進(jìn)行修改，第一個(gè)參數(shù)也改成“l(fā)s”：

 if(execl("ls","ls","-l",NULL) == -1)

然后運(yùn)行execl.c：

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顯然，這再次說(shuō)明了對(duì)于execl來(lái)說(shuō)，這種直接寫可執(zhí)行文件名字的方式不可取

環(huán)境變量的概念穿插

另外，此處引出了“環(huán)境變量"的概念，在Linux中可以用 “echo $PATH” 來(lái)查看環(huán)境變量：?

也就是說(shuō)，只要可執(zhí)行文件在上圖的這些環(huán)境變量路徑下，那么只要調(diào)用帶 “p” 的exec族函數(shù)，第一個(gè)file參數(shù)就可以直接寫可執(zhí)行文件的名字了

Q：那如何將新的路徑配置到環(huán)境變量中去？

A：使用export指令：“export PATH=$PATH:想要添加的路徑”

使用 “pwd” 顯示當(dāng)前路徑：

然后使用?“export PATH=$PATH:/home/mjm/JC”? 將當(dāng)前路徑添加到環(huán)境變量：

此時(shí)，如果修改?execlp.c 的代碼：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>int main(void)
{printf("before execl\n");if(execlp("arg_go","aaa","bbb",NULL) == -1){printf("execl failed!\n");perror("why");}printf("after execl\n");return 0;
}

執(zhí)行代碼：

?

?可見，由于此時(shí)當(dāng)前路徑被添加到了環(huán)境變量中，所以使用execlp函數(shù)并將第一個(gè)參數(shù)直接寫成當(dāng)前路徑下的可執(zhí)行文件，也可以成功運(yùn)行！

帶 “v” 不帶 “l(fā)” 的一類exec函數(shù)?

包括execv、execvp、execve，應(yīng)先構(gòu)造一個(gè)指向各參數(shù)的指針數(shù)組，然后將該數(shù)組的地址作為這些函數(shù)的參數(shù)

?通過(guò)execv舉例：

execv.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>int main(void)
{printf("before execl\n");char *argv[] = {"ls","-l",NULL};if(execv("/bin/ls",argv) == -1){printf("execl failed!\n");perror("why");}printf("after execl\n");return 0;
}

可見，唯一的區(qū)別就是“先構(gòu)造了一個(gè)指向各參數(shù)的指針數(shù)組?”

實(shí)現(xiàn)效果：

可見，同樣實(shí)現(xiàn)了將“l(fā)s”替換原程序的效果，并且也增加了“-l”?的參數(shù)

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帶 “e” 的一類exec函數(shù) (應(yīng)用相對(duì)較少)

包括execle、execvpe，可以傳遞一個(gè)指向環(huán)境字符串指針數(shù)組的指針

由于相對(duì)比較復(fù)雜且初學(xué)時(shí)并不常用，所以不做介紹，可以去本節(jié)開頭的鏈接去學(xué)習(xí)相關(guān)概念。