在進程中運行新代碼 execl、execle、execlp、execv、execve和execvp函數

摘要：本文主要講述如何在進程中運行新代碼，以及exec系列函數的基本使用方法.

在進程中運行新代碼

    用函數fork創建子進程後，如果希望在當前子進程中運行新的程序，可以調用exec函數執行另一個程序.當進程調用exec函數時，該進程用戶空間資源（正文、數據、堆和棧）完全由新程序替代，新程序則從main函數開始執行.因爲調用exec函數並沒有創建新的進程，所以前後的進程ID並沒有改變，也即內核信息基本不做修改.
    exec系列函數共有7函數可供使用，這些函數的區別在於：指示新程序的位置是使用路徑還是文件名，如果是使用文件名，則在系統的PATH環境變量所描述的路徑中搜索該程序；在使用參數時使用參數列表的方式還是使用argv[]數組的方式.

1.exec系列函數

函數定義：
    #include <unistd.h>
    int execl(const char *pathname， const char *arg0， ... /* (char *)0 */ );
    int execv(const char *pathname， char *const argv[]);
    int execle(const char *pathname， const char *arg0， .../* (char *)0， char *const envp[] */ );
    int execve(const char *pathname， char *const argv[]， char *const envp[]);
    int execlp(const char *filename， const char *arg0， ... /* (char *)0 */ );
    int execvp(const char *filename， char *const argv[]);
    int fexecve(int fd， char *const argv[]， char *const envp[]);
返回值：如果執行成功將不返回，否則返回-1，失敗代碼存儲在errno中.
    前4個函數取路徑名作爲參數，後兩個是取文件名作爲參數，最後一個是以一個文件描述符作爲參數.

2.函數具體分析

    當指定filename作爲參數時：
1）如果filename中包含/，則將其視爲路徑名.
2）否則就按PATH環境變量，在它所指的各目錄搜尋可執行文件.

2.1 execl()函數

int execl(const char *pathname， const char *arg0， ... /* (char *)0 */ );
    execl()函數用來執行參數path字符串所指向的程序，第二個及以後的參數代表執行文件時傳遞的參數列表，最後一個參數必須是空指針以標誌參數列表爲空.
例子1：演示exec()函數的基本使用.

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
        pid_t pid;
        pid = fork();
        if(pid<0)
        {
                printf("error fork:%m\n");
                exit(-1);
        }
        else if(pid==0)
        {
                //
                execl("/bin/ls"，"ls"，"-l"，"/etc"，(char *)0);
        }
        else
        {
                printf("parent process\n");
        }
        return 0;
}

輸出：

 

2.2 execle()函數

int execle(const char *pathname， const char *arg0， .../* (char *)0， char *const envp[] */ );
    execle()函數用來執行參數path字符串所指向的程序，第二個及以後的參數代表執行文件時傳遞的參數列表，最後一個參數必須指向一個新的環境變量數組，即新執行程序的環境變量.
例子2：

#include <unistd.h>
int main(int argc， char *argv[]， char *env[])
{
        execle("/bin/ls"，"ls"，"-l"， "/etc"，(char *)0，env);
        return 0;
}

輸出：

 

2.3 execlp()函數

int execlp(const char *filename， const char *arg0， ... /* (char *)0 */ );
    execlp()函數會從PATH環境變量所指的目錄中查找文件名爲第一個參數指示的字符串，找到後執行該文件，第二個及以後的參數代表執行文件時傳遞的參數列表，最後一個參數必須是空指針.
例子3：

#include <unistd.h>

int main()
{
        execlp("ls"， "ls"， "-l"， "/etc"， (char *)0);
        return 0;
}

輸出：

 

2.4 execv()函數

int execv(const char *path， char *const argv[]);
    execv()函數函數用來執行參數path字符串所指向的程序，第二個爲數組指針維護的程序參數列表，該數組的最後一個成員必須是空指針.
例子4：

#include <unistd.h>

int main()
{
        char *argv[] = {"ls"， "-l"， "/etc"， (char *)0};
        execv("/bin/ls"， argv);
        return 0;
}

輸出：

 

2.5 execvp()函數

int execvp(const char *file， char *const argv[]);
   execvp()函數會從PATH環境變量所指的目錄中查找文件名爲第一個參數指示的字符串，找到後執行該文件，第二個及以後的參數代表執行文件時傳遞的參數列表，最後一個成員必須是空指針.
例子5：

#include <unistd.h>

int main()
{
        char *argv[] = {"ls"， "-l"， "/etc"， (char *)0};
        execvp("ls"， argv);
        return 0;
}

輸出：

 
    幾個函數之間非常相似，沒有找到更好的方法記憶，通過簡單的例子暫時瞭解一下它們之間的不同調用方式.字母聯想也不靠譜：
    字母p表示該函數取filename作爲參數，並且用PATH環境變量尋找可執行文件.
    字母l表示該函數取一個參數表，它與字母v互斥.
    字母v表示該函數取一個argv[]矢量.
    字母e表示該函數取envp[]數組.

待續......

筆者：個人能力有限，只是學習參考...讀者若發現文中錯誤，敬請提出.

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