ITPub博客

首页 > IT职业 > IT职场 > Linux系统编程之进程替换:exec 函数族

Linux系统编程之进程替换:exec 函数族

原创 IT职场 作者:千锋教育官方 时间:2019-09-05 16:35:53 0 删除 编辑


        在 Windows 平台下,我们可以通过双击运行可执行程序,让这个可执行程序成为一个进程;而在 Linux 平台,我们可以通过 ./ 运行,让一个可执行程序成为一个进程。

但是,如果我们本来就运行着一个程序(进程),我们如何在这个进程内部启动一个外部程序,由内核将这个外部程序读入内存,使其执行起来成为一个进程呢?这里我们通过 exec 函数族实现。

exec 函数族,顾名思义,就是一簇函数,在 Linux 中,并不存在 exec() 函数,exec 指的是一组函数,一共有 6 个:

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

其中只有 execve() 是真正意义上的系统调用,其它都是在此基础上经过包装的库函数。

exec 函数族提供了六种在进程中启动另一个程序的方法。exec 函数族的作用是根据指定的文件名或目录名找到可执行文件,并用它来取代调用进程的内容,换句话说,就是在调用进程内部执行一个可执行文件。

进程调用一种 exec 函数时,该进程完全由新程序替换,而新程序则从其 main 函数开始执行。因为调用 exec 并不创建新进程,所以前后的进程 ID (当然还有父进程号、进程组号、当前工作目录……)并未改变。exec 只是用另一个新程序替换了当前进程的正文、数据、堆和栈段(进程替换)。

 

 

exec 函数族的 6 个函数看起来似乎很复杂,但实际上无论是作用还是用法都非常相似,只有很微小的差别。

   

l(list):参数地址列表,以空指针结尾。

v(vector):存有各参数地址的指针数组的地址。

p(path):按 PATH 环境变量指定的目录搜索可执行文件。

e(environment):存有环境变量字符串地址的指针数组的地址。

exec 函数族装入并运行可执行程序 path/file,并将参数 arg0( arg1, arg2, argv[], envp[] ) 传递给此程序。

exec 函数族与一般的函数不同,exec 函数族中的函数执行成功后不会返回,而且,exec 函数族下面的代码执行不到。只有调用失败了,它们才会返回 -1,失败后从原程序的调用点接着往下执行。

excel代码

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

int main(int argc, char *argv[])

{

printf("before exec\n\n");

/* /bin/ls:外部程序,这里是/bin目录的 ls 可执行程序,必须带上路径(相对或绝对)

   ls:没有意义,如果需要给这个外部程序传参,这里必须要写上字符串,至于字符串内容任意

   -a,-l,-h:给外部程序 ls 传的参数

   NULL:这个必须写上,代表给外部程序 ls 传参结束

*/

execl("/bin/ls", "ls", "-a", "-l", "-h", NULL);

// 如果 execl() 执行成功,下面执行不到,因为当前进程已经被执行的 ls 替换了

perror("execl");

printf("after exec\n\n");

return 0;

}

运行结果:

 

execv()示例代码:

execv() 和 execl() 的用法基本是一样的,无非将列表传参,改为用指针数组。

 

 

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

 

int main(int argc, char *argv[])

{

// execv() 和 execl() 的用法基本是一样的,无非将列表传参,改为用指针数组

// execl("/bin/ls", "ls", "-a", "-l", "-h", NULL);

/* 指针数组

   ls:没有意义,如果需要给这个外部程序传参,这里必须要写上字符串,至于字符串内容任意

   -a,-l,-h:给外部程序 ls 传的参数

   NULL:这个必须写上,代表给外部程序 ls 传参结束

*/

char *arg[]={"ls", "-a", "-l", "-h", NULL};

// /bin/ls:外部程序,这里是/bin目录的 ls 可执行程序,必须带上路径(相对或绝对)

// arg: 上面定义的指针数组地址

execv("/bin/ls", arg);

perror("execv");

return 0;

}

 

execlp() 或 execvp() 示例代码:

execlp() 和 execl() 的区别在于,execlp() 指定的可执行程序可以不带路径名,如果不带路径名的话,会在环境变量 PATH指定的目录里寻找这个可执行程序,而 execl() 指定的可执行程序,必须带上路径名。

#include <stdio.h>  

#include <unistd.h>  

  

int main(int argc, char *argv[])  

{  

    // 第一个参数 "ls",没有带路径名,在环境变量 PATH 里寻找这个可执行程序  

    // 其它参数用法和 execl() 一样  

    execlp("ls", "ls", "-a", "-l", "-h", NULL);  

      

    /* 

    char *arg[]={"ls", "-a", "-l", "-h", NULL}; 

    execvp("ls", arg); 

    */  

      

    perror("execlp");  

      

    return 0;  

}  

 

execle() 或 execve() 示例代码:

execle() 和 execve() 改变的是 exec 启动的程序的环境变量(只会改变进程的环境变量,不会影响系统的环境变量),其他四个函数启动的程序则使用默认系统环境变量。

execle()示例代码:

 

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h> // getenv()

 

int main(int argc, char *argv[])

{

// getenv() 获取指定环境变量的值

printf("before exec:USER=%s, HOME=%s\n", getenv("USER"), getenv("HOME"));

// 指针数据

char *env[]={"USER=EDU", "HOME=/tmp", NULL};

/* ./edu:外部程序,当前路径的 edu 程序,通过 gcc edu.c -o edu 编译

edu:这里没有意义

NULL:给 edu 程序传参结束

env:改变 edu 程序的环境变量,正确来说,让 edu 程序只保留 env 的环境变量

 */

execle("./edu", "edu", NULL, env);

/*

char *arg[]={"edu", NULL};  

execve("./edu", arg, env);

*/

perror("execle");

return 0;

}

 

外部程序,edu.c 示例代码:

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>

 

int main(int argc, char *argv[])

{

printf("\nin the edu fun, after exec: \n");

printf("USER=%s\n", getenv("USER"));

printf("HOME=%s\n", getenv("HOME"));

return 0;

}

 

运行结果:

 

 

最后:

关注回复“物联网”即可获取物联网全套视频教程

 

 

 

 

 


来自 “ ITPUB博客 ” ,链接:https://blog.itpub.net/69914734/viewspace-2656127/ ,如需转载,请注明出处,否则将追究法律责任。

请登录后发表评论 登录
全部评论
千锋IT职业教育——做真实的自己 用良心做教育

注册时间:2019-03-28

  • 博文量
    140
  • 访问量
    92334