Linux进程 -- exec函数操作 今天药忘吃喽~ 2022-08-20 06:27 149阅读 0赞 ## exec系列函数 ## 用`fork`创建子进程后执行的是和父进程相同的程序(但有可能执行不同的代码分支),**子进程往往要调用一种exec函数以执行另一个程序。** 当进程调用一种`exec`函数时,该进程的用户空间代码和数据完全被新程序替换,从新程序的启动例程开始执行。 调用exec并不创建新进程,所以调用exec前后该进程的id并未改变。 以exec开头的函数,统称exec函数: #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[]); 这些函数如果调用成功则加载新的程序从启动代码开始执行,不再返回,如果调用出错则返回-1,所以**`exec`函数只有出错的返回值而没有成功的返回值。** -------------------- **exec族函数** * l 命令行参数列表 * p 搜素file时使用path变量 * v 使用命令行参数数组 * e 使用环境变量数组,不使用进程原有的环境变量,设置新加载程序运行的环境变量 **各函数分析及记忆:** **不带字母`p`**(表示 `path`)的exec函数第一个参数必须是程序的相对路径或绝对路径,例如“`/bin/ls`”或“./a.out”,而不能是“`ls`”或“`a.out`”。 对于**带字母`p`**的函数: 如果参数中包含`/`,则将其视为路径名。 否则视为不带路径的程序名,在`PATH`环境变量的目录列表中搜索这个程序。 **带有字母`l`**(表示`list`)的exec函数要求将新程序的每个命令行参数都当作一个参数传给它,命令行参数的个数是可变的,因此函数原型中有`…`,`…`中的最后一个可变参数应该是`NULL`,起sentinel(哨兵)的作用。 对于**带有字母`v`**(表示`vector`)的函数,则应该先构造一个指向各参数的指针数组,然后将该数组的首地址当作参数传给它,数组中的最后一个指针也应该是`NULL`,就像main函数的`argv`参数或者环境变量表一样。 对于**以`e`**(表示`environment`)结尾的exec函数,可以把一份新的环境变量表传给它,其他exec函数仍使用当前的环境变量表执行新程序。 -------------------- **exec调用举例如下:** char *const ps_argv[] ={ "ps", "-o", "pid,ppid,pgrp,session,tpgid,comm", NULL}; char *const ps_envp[] ={ "PATH=/bin:/usr/bin", "TERM=console", NULL}; execl("/bin/ps", "ps", "-o", "pid,ppid,pgrp,session,tpgid,comm", NULL); execv("/bin/ps", ps_argv); execle("/bin/ps", "ps", "-o", "pid,ppid,pgrp,session,tpgid,comm", NULL, ps_envp); execve("/bin/ps", ps_argv, ps_envp); execlp("ps", "ps", "-o", "pid,ppid,pgrp,session,tpgid,comm", NULL); execvp("ps", ps_argv); 事实上,只有`execve`是真正的系统调用,其它五个函数最终都调用`execve`,这些函数之间的关系如下图所示: ![这里写图片描述][20160210231346333] -------------------- **一个完整的例子:** #include <unistd.h> #include <stdlib.h> int main(void) { execlp("ps", "ps", "-o", "pid,ppid,pgrp,session,tpgid,comm", NULL); perror("exec ps"); exit(1); } 由于exec函数只有错误返回值,只要返回了一定是出错了,**所以不需要判断它的返回值,直接在后面调用`perror`即可。** 注意在调用execlp时传了两个“ps”参数,第一个“ps”是程序名,execlp函数要在PATH环境变量中找到这个程序并执行它,而第二个“ps”是第一个命令行参数,execlp函数并不关心它的值,只是简单地把它传给ps程序,ps程序可以通过main函数的argv\[0\]取到这个参数。 -------------------- **实现I/O重定向** 调用exec后,原来打开的文件描述符仍然是打开的。利用这一点可以实现I/O重定向。 先看一个简单的例子,把标准输入转成大写然后打印到标准输出: 例大小写转换源码`upper.c`: /* upper.c */ #include <stdio.h> int main(void) { int ch; while((ch = getchar()) != EOF) { putchar(toupper(ch)); } return 0; } 程序`wrapper.c`: /* wrapper.c */ #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <fcntl.h> int main(int argc, char *argv[]) { int fd; if (argc != 2) { fputs("usage: wrapper file\n", stderr); exit(1); } fd = open(argv[1], O_RDONLY); if(fd<0) { perror("open"); exit(1); } dup2(fd, STDIN_FILENO); close(fd); execl("./upper", "upper", NULL); perror("exec ./upper"); exit(1); } `wrapper`程序将命令行参数当作文件名打开,将标准输入重定向到这个文件,然后调用`exec`执行`upper`程序,这时原来打开的文件描述符仍然是打开的,`upper`程序只负责从标准输入读入字符转成大写,并不关心标准输入对应的是文件还是终端。 -------------------- 学习资料来自邢文鹏老师 [20160210231346333]: /images/20220731/91e3a5cda6de4129bfde4a44e9fe53fa.png
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