一、進程終止

1.1 進程退出場景和創(chuàng)建退出方式

?進程退出有3種場景：代碼執(zhí)行完畢，結(jié)果正確；代碼執(zhí)行完畢，結(jié)果錯誤；代碼異常終止！

?而進程退出的常見方式主要分為以下兩大類：

正常終止
	從main返回
	調(diào)用exit退出
	調(diào)用_exit退出
異常終止	ctrl c, 信號終止

1.2 exit 和 _exit區(qū)別

? exit 和 _exit都可以直接終止進程。但_exit是系統(tǒng)調(diào)用接口，而exit為函數(shù)調(diào)用，底層封裝了exit。
?不同的是，exit終止進程時，會刷新緩沖區(qū)，執(zhí)行用戶的清理函數(shù)，關(guān)閉流等操作；而_exit則是直接“粗暴”的退出進程，不做任何其他工作！！

二、進程程序替換

?fork()創(chuàng)建子進程時，子進程執(zhí)行的代碼和數(shù)據(jù)都是父進程的一部分。如果我們想讓子進程執(zhí)行全新的代碼，訪問全新的數(shù)據(jù)，我們可以采用一種技術(shù) —— 程序替換！而進程替換可以將命令行參數(shù)和環(huán)境變量傳遞給被替換程序的main()函數(shù)參數(shù)！！

2.1 進程替換函數(shù)

?進程替換函數(shù)有6種以exec開頭的函數(shù)，統(tǒng)稱為exec函數(shù)。

 #include <unistd.h>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[]);

?而exec函數(shù)底層都封裝了系統(tǒng)調(diào)用接口execve的瘋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)不同的需求！

 #include <unistd.h>int execve(const char *filename, char *const argv[], char *const envp[]);

2.2 函數(shù)解釋及命名解釋

函數(shù)解釋

1. 如果這些函數(shù)調(diào)用成功，也就意味著進程替換成功。此時重新加載新的程序，從啟動代碼開始執(zhí)行，并且不再返回。即進程替換后，執(zhí)行新程序，執(zhí)行完后直接退出！！
2. 如果進程替換函數(shù)執(zhí)行失敗，此時返回值設(shè)為-1。
3. exec函數(shù)只有出錯的返回值，沒有成功的返回值。

命名解釋

• l(list)：參數(shù)采用列表形式。
• v(vector)：參數(shù)采用數(shù)組。
• p(path)：帶p表示執(zhí)行程序時，OS會自帶去環(huán)境變量PATH中查找路徑。
• e(env)：表示自己維護環(huán)境變量。

2.3 單進程程序替換（無子進程）

2.3.1 帶l函數(shù)進程替換（execl為例）

?下面我們在一段代碼的開頭和結(jié)尾分別輸出打印相關(guān)信息，然后兩段信息輸出代碼直接調(diào)用execl替換ls -a-l。

【源代碼】：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>int main()
{printf("pid: %d, ecec command begin!\n", getpid());//進程替換，執(zhí)行l(wèi)s指令相關(guān)程序execl("/usr/bin/ls", "ls", "-a", "-l", NULL);printf("pid: %d, ecec command end!\n", getpid());return 0;
}

【運行結(jié)果】：

【函數(shù)參數(shù)原型解釋】：

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2.3.2 帶`p‘函數(shù)進程替換（execlp為例）

【源代碼】：(頭文件省略)

int main()
{printf("pid: %d, ecec command begin!\n", getpid());execlp("pwd", "pwd", NULL);printf("pid: %d, ecec command end!\n", getpid());return 0;
}

【運行結(jié)果】：

【函數(shù)參數(shù)原型解釋】：

2.3.3 execv、execvp替換函數(shù)應(yīng)用實例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>int main()
{char *const argv[] = {"ls","-l","-a",NULL};printf("pid: %d, ecec command begin!\n", getpid());、// 和execl、execlv類似，只不過下面函數(shù)時通過指針數(shù)組的方式，指明替換程序的執(zhí)行方式！！execv("/usr/bin/ls", argv);execvp("ls", argv);printf("pid: %d, ecec command end!\n", getpid());return 0;
}

2.4 進程替換其他程序，調(diào)用運行其他語言程序

?上述所有的程序替換都是替換系統(tǒng)指令程序，那如何替換自己寫的程序。
?下面我們在c程序中創(chuàng)建子進程，讓子進程發(fā)送進程替換一段c++可執(zhí)行程序，并且父進程等待子進程！！

【待替換C++程序】：

#include <iostream>int main()
{std::cout << "hello c++!" << std::endl;std::cout << "hello c++!" << std::endl;std::cout << "hello c++!" << std::endl;return 0;
}

【主代碼C程序】：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>extern char **environ;int main()
{pid_t id = fork();if(id == 0){printf("pid: %d, ecec command begin!\n", getpid());execl("./mytest", "mytest");//替換C++程序//替換失敗，執(zhí)行下面代碼printf("pid: %d, ecec command end!\n", getpid());exit(1);}pid_t rid = waitpid(-1, NULL, 0);if(rid == id){printf("wait pid: %d success!!!\n", rid);}return 0;
}

【運行結(jié)果】：

• 為啥在c程序中，可以直接替換c++程序？根本原因在于exec函數(shù)發(fā)生的是進程替換，任何語言程序一旦運行起來就變成了進程，便可發(fā)生進程替換。系統(tǒng)大于一切！！

三、進程替換時環(huán)境變量的繼承

3.1 進程替換時，子進程環(huán)境變量由來

?環(huán)境變量是數(shù)據(jù)，所有可以通過地址空間實現(xiàn)父子間通過寫時拷貝的方式共享數(shù)據(jù) —— 環(huán)境變量。所以當(dāng)通過exec函數(shù)進行進程替換時，子進程的環(huán)境變量是直接從父進程來的。

3.2 為何父子進程間環(huán)境變量的繼承不受進程替換的影響

?父進程和子進程間通過寫時拷貝的方式，讓環(huán)境變量別子進程繼承，從而實現(xiàn)環(huán)境變量的全局性！但為何調(diào)用exec函數(shù)進行進程替換后，環(huán)境變量沒有發(fā)生修改，變?yōu)楸惶鎿Q程序的環(huán)境變量？

?原因很簡單，程序替換，只替換新程序的代碼和數(shù)據(jù)，環(huán)境變量不會被替換！！

3.3 子進程獲取環(huán)境變量的3種方式

1. 操作系統(tǒng)直接將環(huán)境變量傳遞給子進程，子進程直接用。或者直接通過execle、execvpe的最后一個參數(shù)直接傳遞給子進程！

【實例】：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
extern char **environ;int main()
{pid_t id = fork();if(id == 0){execle("./mytest", "mytest", NULL, environ);//進程替換，直接將environ傳遞給子進程exit(1);}pid_t rid = waitpid(-1, NULL, 0);if(rid == id){printf("wait pid: %d success!!!\n", rid);}return 0;
}

2. 直接構(gòu)造自己的環(huán)境變量表傳遞給子進程。

【實例】：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
extern char **environ;int main()
{pid_t id = fork();if(id == 0){execle("./mytest", "mytest", NULL, environ);//進程替換，直接將environ傳遞給子進程exit(1);}pid_t rid = waitpid(-1, NULL, 0);if(rid == id){char *const envp[] = {"MYENV1 = 111111111111111111","MYENV2 = 111111111111111111","MYENV3 = 111111111111111111",NULL};execle("./mytest", "mytest", NULL, envp);//直接將自己構(gòu)造的函數(shù)變量表envp傳遞給子進程}return 0;
}

3. 借助putenv()，新增環(huán)境變量給父進程然后傳遞給子進程

【實例】：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>extern char **environ;int main()
{pid_t id = fork();if(id == 0){char *myenv = "MYENV = 111111111111111111";putenv(myenv);//將環(huán)境變量MYENV添加到父進程環(huán)境變量表中execl("./mytest", "mytest");//直接傳遞給子進程exit(1);}pid_t rid = waitpid(-1, NULL, 0);if(rid == id){printf("wait pid: %d success!!!\n", rid);}return 0;
}