exec系列函数

左手的ㄟ右手 2021-09-21 06:00 320阅读 0赞

# [linux系统编程之进程（五）：exec系列函数（execl,execlp,execle,execv,execvp)使用][linux_exec_execl_execlp_execle_execv_execvp] #

本节目标：

*  exec替换进程映像
 *  exec关联函数组（execl、execlp、execle、execv、execvp）

## **一，exec替换进程映像** ##

在进程的创建上Unix采用了一个独特的方法，它将进程创建与加载一个新进程映象分离。这样的好处是有更多的余地对两种操作进行管理。

当我们创建了一个进程之后，通常将子进程替换成新的进程映象，这可以用exec系列的函数来进行。当然，exec系列的函数也可以将当前进程替换掉。

例如：在shell命令行执行ps命令，实际上是shell进程调用fork复制一个新的子进程，在利用exec系统调用将新产生的子进程完全替换成ps进程。

## **二，exec系列函数（execl、execlp、execle、execv、execvp）** ##

包含头文件<unistd.h>

功能：

用exec函数可以把当前进程替换为一个新进程，且新进程与原进程有相同的PID。exec名下是由多个关联函数组成的一个完整系列，

头文件<unistd.h>

extern char \*\*environ;

原型：

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\[\]);

参数：

path参数表示你要启动程序的名称包括路径名

arg参数表示启动程序所带的参数，一般第一个参数为要执行命令名，不是带路径且arg必须以NULL结束

返回值:成功返回0,失败返回-1

注：上述exec系列函数底层都是通过execve系统调用实现：

\#include <unistd.h>

int execve(const char \*filename, char \*const argv\[\],char \*const envp\[\]);

DESCRIPTION：  
       execve() executes the program pointed to by filename.  filename must be  
       either a binary executable, or a script starting with  a  line  of  the form

以上exec系列函数区别：

1，带l 的exec函数：execl,execlp,execle，表示后边的参数以可变参数的形式给出且都以一个空指针结束。

示例：

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> int main(void) { printf("entering main process---\n"); execl("/bin/ls","ls","-l",NULL); printf("exiting main process ----\n"); return 0; }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

[![QQ截图20130712225614][QQ_20130712225614]][QQ_20130712225614_QQ_20130712225614]

利用execl将当前进程main替换掉，所有最后那条打印语句不会输出

2，带 p 的exec函数：execlp,execvp，表示第一个参数path不用输入完整路径，只有给出命令名即可，它会在环境变量PATH当中查找命令

示例：

当不带p但没给出完整路径时：

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> int main(void) { printf("entering main process---\n"); execl("/bin/ls","ls","-l",NULL); printf("exiting main process ----\n"); return 0; }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

结果：

[![QQ截图20130712230253][QQ_20130712230253]][QQ_20130712230253_QQ_20130712230253]

结果显示找不到，所有替换不成功，main进程继续执行

现在带p：

[![QQ截图20130712230432][QQ_20130712230432]][QQ_20130712230432_QQ_20130712230432]

替换成功

3，不带 l 的exec函数：execv,execvp表示命令所需的参数以char \*arg\[\]形式给出且arg最后一个元素必须

是NULL

示例：

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> int main(void) { printf("entering main process---\n"); int ret; char *argv[] = { "ls","-l",NULL}; ret = execvp("ls",argv); if(ret == -1) perror("execl error"); printf("exiting main process ----\n"); return 0; }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

结果：

[![QQ截图20130712230956][QQ_20130712230956]][QQ_20130712230956_QQ_20130712230956]

进程替换成功

4，带 e 的exec函数：execle表示，将环境变量传递给需要替换的进程

从上述的函数原型中我们发现：

extern char \*\*environ;

此处的environ是一个指针数组，它当中的每一个指针指向的char为“XXX=XXX”

environ保存环境信息的数据可以env命令查看：

[![QQ截图20130712231740][QQ_20130712231740]][QQ_20130712231740_QQ_20130712231740]

它由shell进程传递给当前进程，再由当前进程传递给替换的新进程

示例：execle.c

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> int main(int argc, char *argv[]) { //char * const envp[] = {"AA=11", "BB=22", NULL}; printf("Entering main ...\n"); int ret; ret =execl("./hello", "hello", NULL); //execle("./hello", "hello", NULL, envp); if(ret == -1) perror("execl error"); printf("Exiting main ...\n"); return 0; }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

hello.c

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

#include <unistd.h> #include <stdio.h> extern char** environ; int main(void) { printf("hello pid=%d\n", getpid()); int i; for (i=0; environ[i]!=NULL; ++i) { printf("%s\n", environ[i]); } return 0; }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

结果：

[![QQ截图20130712232918][QQ_20130712232918]][QQ_20130712232918_QQ_20130712232918]

可知原进程确实将环境变量信息传递给了新进程

那么现在我们可以利用execle函数自己给的需要传递的环境变量信息：

示例程序：execle.c

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> int main(int argc, char *argv[]) { char * const envp[] = { "AA=11", "BB=22", NULL}; printf("Entering main ...\n"); int ret; //ret =execl("./hello", "hello", NULL); ret =execle("./hello", "hello", NULL, envp); if(ret == -1) perror("execl error"); printf("Exiting main ...\n"); return 0; }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

hello.c

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

#include <unistd.h> #include <stdio.h> extern char** environ; int main(void) { printf("hello pid=%d\n", getpid()); int i; for (i=0; environ[i]!=NULL; ++i) { printf("%s\n", environ[i]); } return 0; }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

结果：

[![QQ截图20130712233335][QQ_20130712233335]][QQ_20130712233335_QQ_20130712233335]

确实将给定的环境变量传递过来了

## **三，fcntl()函数中的FD\_CLOEXEC标识在exec系列函数中的作用** ##

\#include <unistd.h>  
\#include <fcntl.h>

int fcntl(int fd, int cmd, ... /\* arg \*/ );

File descriptor flags  
      The following commands manipulate the  flags  associated  with  a  file  
      descriptor.   Currently, only one such flag is defined: FD\_CLOEXEC, the  
      close-on-exec flag.  If the FD\_CLOEXEC bit is 0,  the  file  descriptor  
      will remain open across an execve(2), otherwise it will be closed.

//如果FD\_CLOEXEC标识位为0，则通过execve调用后fd依然是打开的，否则为关闭的

F\_GETFD (void)  
             Read the file descriptor flags; arg is ignored.

F\_SETFD (long)  
             Set the file descriptor flags to the value specified by arg.

如：fcntl(fd, F\_SETFD, FD\_CLOEXEC);

测试示例：

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> int main(int argc, char *argv[]) { printf("Entering main ...\n"); int ret = fcntl(1, F_SETFD, FD_CLOEXEC); if (ret == -1) perror("fcntl error"); int val; val =execlp("ls", "ls","-l", NULL); if(val == -1) perror("execl error"); printf("Exiting main ...\n"); return 0; }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

结果：

[![QQ截图20130712235308][QQ_20130712235308]][QQ_20130712235308_QQ_20130712235308]

1关闭（标准输出关闭）ls -l无法将结果显示在标准输出

[linux_exec_execl_execlp_execle_execv_execvp]: https://www.cnblogs.com/mickole/p/3187409.html
[aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]: /images/20210920/4fd08f9796d448559e5fd578288f2df8.png
[QQ_20130712225614]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9pbWFnZXMwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvNTI5OTgxLzIwMTMwNy8xMjIzNTQzNS00ZTdlNDFiZTRiZTM0YzgyYWZlYWVkYmEwMmQxM2FjZS5wbmc?x-oss-process=image/format,png
[QQ_20130712225614_QQ_20130712225614]: /images/20210920/e5f7dffc1afd4b699fbc5367a3c016e5.png
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