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    (1)exec函数说明

    fork函数是用于创建一个子进程,该子进程几乎是父进程的副本,而有时我们希望子进程去执行另外的程序,exec函数族就提供了一个在进程中启动另一个程序执行的方法。它可以根据指定的文件名或目录名找到可执行文件,并用它来取代原调用进程的数据段、代码段和堆栈段,在执行完之后,原调用进程的内容除了进程号外,其他全部被新程序的内容替换了。另外,这里的可执行文件既可以是二进制文件,也可以是Linux下任何可执行脚本文件。

     

    (2)在Linux中使用exec函数族主要有以下两种情况

    当进程认为自己不能再为系统和用户做出任何贡献时,就可以调用任何exec 函数族让自己重生。

    如果一个进程想执行另一个程序,那么它就可以调用fork函数新建一个进程,然后调用任何一个exec函数使子进程重生。

     

    (3)exec函数族语法

    实际上,在Linux中并没有exec函数,而是有6个以exec开头的函数族,下表列举了exec函数族的6个成员函数的语法。

    所需头文件

    #include <unistd.h>

    函数说明

    执行文件

    函数原型

    int execl(const char *path, const char *arg, ...)

    int execv(const char *path, char *const argv[])

    int execle(const char *path, const char *arg, ..., char *const envp[])

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

    int execlp(const char *file, const char *arg, ...)

    int execvp(const char *file, char *const argv[])

    函数返回值

    成功:函数不会返回

    出错:返回-1,失败原因记录在error中

    这6 个函数在函数名和使用语法的规则上都有细微的区别,下面就可执行文件查找方式、参数表传递方式及环境变量这几个方面进行比较说明。

    ①    查找方式:上表其中前4个函数的查找方式都是完整的文件目录路径,而最后2个函数(也就是以p结尾的两个函数)可以只给出文件名,系统就会自动从环境变量“$PATH”所指出的路径中进行查找。

    ②    参数传递方式:exec函数族的参数传递有两种方式,一种是逐个列举的方式,而另一种则是将所有参数整体构造成指针数组进行传递。

    在这里参数传递方式是以函数名的第5位字母来区分的,字母为“l”(list)的表示逐个列举的方式,字母为“v”(vertor)的表示将所有参数整体构造成指针数组传递,然后将该数组的首地址当做参数传给它,数组中的最后一个指针要求是NULL。读者可以观察execl、execle、execlp的语法与execv、execve、execvp的区别。

    ③    环境变量:exec函数族使用了系统默认的环境变量,也可以传入指定的环境变量。这里以“e”(environment)结尾的两个函数execle、execve就可以在envp[]中指定当前进程所使用的环境变量替换掉该进程继承的所以环境变量。

     

    (3)PATH环境变量说明

    PATH环境变量包含了一张目录表,系统通过PATH环境变量定义的路径搜索执行码,PATH环境变量定义时目录之间需用用“:”分隔,以“.”号表示结束。PATH环境变量定义在用户的.profile或.bash_profile中,下面是PATH环境变量定义的样例,此PATH变量指定在“/bin”、“/usr/bin”和当前目录三个目录进行搜索执行码。

    PATH=/bin:/usr/bin:.

    export $PATH

     

    (4)进程中的环境变量说明

        在Linux中,Shell进程是所有执行码的父进程。当一个执行码执行时,Shell进程会fork子进程然后调用exec函数去执行执行码。Shell进程堆栈中存放着该用户下的所有环境变量,使用execl、execv、execlp、execvp函数使执行码重生时,Shell进程会将所有环境变量复制给生成的新进程;而使用execle、execve时新进程不继承任何Shell进程的环境变量,而由envp[]数组自行设置环境变量。

     

    (5)exec函数族关系

    第4位

    统一为:exec

    第5位

    l:参数传递为逐个列举方式

    execl、execle、execlp

    v:参数传递为构造指针数组方式

    execv、execve、execvp

    第6位

    e:可传递新进程环境变量

    execle、execve

    p:可执行文件查找方式为文件名

    execlp、execvp

          事实上,这6个函数中真正的系统调用只有execve,其他5个都是库函数,它们最终都会调用execve这个系统调用,调用关系如下图12-11所示:

                     

                                            图12-11 exec函数族关系图

     

    (6)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);

    请注意exec函数族形参展开时的前两个参数,第一个参数是带路径的执行码(execlp、execvp函数第一个参数是无路径的,系统会根据PATH自动查找然后合成带路径的执行码),第二个是不带路径的执行码,执行码可以是二进制执行码和Shell脚本。

     

    (7)exec函数族使用注意点

    在使用exec函数族时,一定要加上错误判断语句。因为exec很容易执行失败,其中最常见的原因有:

    ①    找不到文件或路径,此时errno被设置为ENOENT。

    ②    数组argv和envp忘记用NULL结束,此时errno被设置为EFAULT。

    ③    没有对应可执行文件的运行权限,此时errno被设置为EACCES。

     

    (8)exec后新进程保持原进程以下特征

    Ÿ      环境变量(使用了execle、execve函数则不继承环境变量);

    Ÿ      进程ID和父进程ID;

    Ÿ      实际用户ID和实际组ID;

    Ÿ      附加组ID;

    Ÿ      进程组ID;

    Ÿ      会话ID;

    Ÿ      控制终端;

    Ÿ      当前工作目录;

    Ÿ      根目录;

    Ÿ      文件权限屏蔽字;

    Ÿ      文件锁;

    Ÿ      进程信号屏蔽;

    Ÿ      未决信号;

    Ÿ      资源限制;

    Ÿ      tms_utime、tms_stime、tms_cutime以及tms_ustime值。

    对打开文件的处理与每个描述符的exec关闭标志值有关,进程中每个文件描述符有一个exec关闭标志(FD_CLOEXEC),若此标志设置,则在执行exec时关闭该描述符,否则该描述符仍打开。除非特地用fcntl设置了该标志,否则系统的默认操作是在exec后仍保持这种描述符打开,利用这一点可以实现I/O重定向。

     

    (9)execlp函数举例

    execlp.c源代码如下:

    #include <stdio.h>

    #include <unistd.h>

    int main()

    {

        if(fork()==0){

            if(execlp("/usr/bin/env","env",NULL)<0)

            {

                perror("execlp error!");

                return -1 ;

            }

        }

        return 0 ;

    }

    编译 gcc execlp.c –o execlp。

    执行 ./execlp,执行结果如下:

    HOME=/home/test

    DB2DB=test

    SHELL=/bin/bash

           ……

    由执行结果看出,execlp函数使执行码重生时继承了Shell进程的所有环境变量,其他三个不以e结尾的函数同理。

     

    (10)execle函数举例

    利用函数execle,将环境变量添加到新建的子进程中去。

    execle.c源代码如下:

    #include <unistd.h>

    #include <stdio.h>

    int main()

    {

        /*命令参数列表,必须以 NULL 结尾*/

        char *envp[]={"PATH=/tmp","USER=sun",NULL};

        if(fork()==0){

            /*调用 execle 函数,注意这里也要指出 env 的完整路径*/

            if(execle("/usr/bin/env","env",NULL,envp)<0)

            {

                perror("execle error!");

                return -1 ;

            }

        }

        return 0 ;

    }

    编译:gcc execle.c –o execle。

    执行./execle,执行结果如下:

    PATH=/tmp

    USER=sun

    可见,使用execle和execve可以自己向执行进程传递环境变量,但不会继承Shell进程的环境变量,而其他四个exec函数则继承Shell进程的所有环境变量。

                 

                    摘录自《深入浅出Linux工具与编程》

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  • Linux下使用system()和execv()实现对外部程序的调用system()函数system()函数的原型为:#include int system(const char *__command);system()函数调用/bin/sh来执行参数指定的命令,/bin/sh一般是一个软连接,...

    Linux下使用system()和execv()实现对外部程序的调用


    system()函数

    system()函数的原型为:

    #include <stdlib.h>
    int system(const char *__command);

    system()函数调用/bin/sh来执行参数指定的命令,/bin/sh一般是一个软连接,指向某个具体的shell,比如bash,-c选项是告诉shell从字符串command中读取命令。关于system函数的详细分析请参考:http://blog.csdn.net/linluan33/article/details/8097916

    因此,想用system()函数调用外部程序便十分简单,例如调用/home/usrname/hello/目录下的helloworld可执行文件:

    system("/home/usrname/hello/helloworld");

    exec函数说明

    exec是函数族提供了一个在进程中执行另一个进程的方法。它可以根据指定的文件名或目录名找到可执行文件,并用它来取代原调用进程的数据段、代码段和堆栈段,在执行完之后,原调用进程的内容除了进程号外,其他全部被新程序的内容替换了。另外,这里的可执行文件既可以是二进制文件,也可以是Linux下任何可执行脚本文件。
    exec函数族的6个函数原型分别为:

    #include <unistd.h>
    int execl(const char *path, const char *arg, ...)
    int execv(const char *path, char *const argv[])
    int execle(const char *path, const char *arg, ..., char *const envp[])
    int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[])
    int execlp(const char *file, const char *arg, ...)
    int execvp(const char *file, char *const argv[])

    函数返回值:成功 -> 函数不会返回,出错 -> 返回-1,失败原因记录在error中。
    关于exec函数族的具体分析请参考: http://blog.csdn.net/zhengqijun_/article/details/52852074

    使用execv()函数调用/home/usrname/hello/目录下的helloworld可执行文件:

     char* const argv_execv[]={"helloworld","Andyoyo",NULL};//第一个字符串helloworld为可执行文件名,第二个字符串Andyoyo为传递给helloworld的参数
        if(fork()==0)
            if(execv("/home/usrname/hello/helloworld",argv_execv)<0)
                {perror("Error on execv");
                    return -1;
                }

    测试源码:

    helloworld.cc

    //helloworld.cc
    #include <iostream>
    using namespace std;
    
    int main(int argc,char **argv)
    {
        cout<<"------This is hello progress------"<<endl;
        char *name  =argv[1];
        cout<<"Hello "<<name<<endl;
        cout<<"Exit hello progress..."<<endl;
        return 0;
    }
    

    mainprogress.cc

    //mainprogress.cc
    #include <iostream>
    #include "stdlib.h"
    #include "unistd.h"
    #include "stdio.h"
    using namespace std;
    
    int main()
    {
        cout<<"---This is main progress---"<<endl;
    
        //方式1:使用system函数,需要头文件stdlib.h
        cout<<"使用system函数调用外部程序"<<endl;
        system("./helloworld Andyoyo");//Andyoyo为传入的参数
    
        //方式2:execv函数,需要头文件unistd.h
        cout<<"使用execv函数调用外部程序"<<endl;
        char* const argv_execv[]={"helloworld","Andyoyo",NULL};
        if(fork()==0)
            if(execv("/home/usrname/hello/helloworld",argv_execv)<0)
                {perror("Err on execv");
                    return -1;
                }
        cout<<"Exit main process..."<<endl;       
        return 0;
    }

    在终端使用g++编译上面两个.cc文件,并运行progress

    g++ -o helloworld helloworld.cc
    g++ -o mainprogress mainprogress.cc
    sudo ./mainprogress

    运行后终端输出如下:

    ---This is main progress---
    使用system函数调用外部程序
    ------This is hello progress------
    Hello Andyoyo
    Exit hello progress...
    使用execv函数调用外部程序
    Exit main process...
    ------This is hello progress------
    Hello Andyoyo
    Exit hello progress...
    

    运行结果发现当主进程通过system()调用helloworld时,当helloworld执行完后会回到主进程,但是通过execv()调用helloworld时,子进程会覆盖主进程,以至于先出现Exit main process…而后进入helloworld进程。


    参考网站:
    [1]http://blog.csdn.net/linluan33/article/details/8097916
    [2]http://blog.csdn.net/zhengqijun_/article/details/52852074

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  • Linux 之exec系列函数

    千次阅读 2019-10-06 21:32:33
    当进程调用exec系列函数中的任一个时,该进程用户空间资源(正文、数据、堆、栈)完全由新程序替代。因为调用exec并不创建新程序,如果无特殊指示代码,进程内核信息基本不用修改 (1)execl函数声明如下: // ...

    在这里插入图片描述
    当进程调用exec系列函数中的任一个时,该进程用户空间资源(正文、数据、堆、栈)完全由新程序替代。因为调用exec并不创建新程序,如果无特殊指示代码,进程内核信息基本不用修改

    (1)execl函数声明如下:

    // from /usr/include/unistd.h
    int execl(const char* path,const char* arg,...); 
    例子 : execl("/bin/ls","ls","-l","/home",(char*)0);
    

    第一个参数表示execl要执行的程序,第二个及以后的参数代表执行文件时传递的参数列表,最后一个参数必须是空指针。

    (2)execle函数声明如下:

    // from /usr/include/unistd.h
    int execle(const char* path,const char* arg,...); 
    例子:execle("/bin/ls","ls","-l","/home",(char*)0,env);
    

    execle用来执行参数path代表的程序,第二个及以后的参数代表执行文件时传入参数列表,最后一个参数必须指向一个新的环境变量数组,即新执行程序的环境变量。

    (3)execlp函数声明如下:

    // from /usr/include/unistd.h
    int execlp(const char* file,const char* arg,...); 
    例子:execlp("ls","ls","-l","/home",(char*)0);
    

    execlp会在$PATH环境变量所指向的目录中查找文件名为第一个参数的程序,并执行它,第二个及以后的参数代表执行文件时传递的参数列表,最后一个参数必须是空指针。

    (4)execv函数声明如下:

    // from /usr/include/unistd.h
    int execv(const char* path,const char* argv[]);
    例子:char* argv[] = {"ls","-l","/home",(char*)0};
    	 execv("/bin/ls",argv); 
    

    execv函数执行path路径下的程序,第二个参数为数组指针维护的程序参数列表,该数组的最后一个成员必须为NULL.

    (5)execvp函数声明如下:

    // from /usr/include/unistd.h
    int execvp(const char* file,const char* argv[]);
    例子:char* argv[] = {"ls","-l","/home",(char*)0};
    	 execv("ls",argv); 
    

    execvp会在$PATH环境变量所指向的目录中查找文件名为第一个参数的程序,并执行它,第二个及以后的参数代表执行文件时传递的参数列表,最后一个参数必须是空指针。

    (6)system函数声明如下:

    //from /usr/include/stdlib.h
    int system(const char* command);
    

    system函数用来创建新进程,直到程序结束后才继续运行父进程。一般运行脚本文件
    在这里插入图片描述

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  • 关于execv函数

    万次阅读 2016-07-18 09:40:28
    exec函数有六个但是实际上掌握好一个自己熟悉的就好了,因为他们作用都是一样的,我在这里最喜欢用的是execv,所以就只讨论这个函数的用法。  期间代码要和fork交相使用,fork有两个返回值,父进程返回子进程的pid...

         exec函数有六个但是实际上掌握好一个自己熟悉的就好了,因为他们作用都是一样的,我在这里最喜欢用的是execv,所以就只讨论这个函数的用法。

         期间代码要和fork交相使用,fork有两个返回值,父进程返回子进程的pid,子进程返回0,因为子进程可以用getppid()知道父进程的pid(父进程唯一是这个理论的支持),而父进程可以拥有多个子进程,所以无法用函数去单纯获得子进程pid。

          函数原型

          #include <unistd.h>

          int exevc(const char *pathname,char *const argv[]);

          关于argv里面的参数,之前我一直有所疑惑,先用一个简单的代码看看如果这样写里面会有什么::

    #include <unistd.h>

    #include <stdio.h>

    int main(int argc,char* argv[])
    {
      printf("argv[0]::%s\n",argv[0]);
      printf("argv[1]::%s\n",argv[1]);
      printf("argv[2]::%s\n",argv[2]);
      execv("/bin/ls",argv);
      return 0;
    }


          运行结果和使用方法::

    截图有点不清晰但是不影响观看,可以看出argv的结尾一定是空指针,而里面存放的就是命令要调用的参数。


    以下是我对第二个参数进行的测试:

    #include <unistd.h>
    #include <stdio.h>


    int main(int argc,char* argv[])
    {
      char *my[3] = {0};
      my[0] = "nihao";
      my[1] = "-l";
      //my[2]空指针
      execv("/bin/ls",my);
      return 0;
    }

    运行结果:


    可见运行结果并没有受到影响,所以可以得出结论


    关于execv的第二个参数数组,他的第一个位置存放的东西对于程序没有影响(但是应该存应用程序名字本身,可是我发现里面不管放什么都不影响程序结果所以得出这个结论,因为我不知道它放程序名字的意义何在),但是第二个及第二个以后存放的就是她应该使用的参数,最终结尾是空指针。




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    千次阅读 2018-09-24 00:13:37
    exec函数一共有六个,其中execve为内核级系统调用,其他(execl,execle,execlp,execv,execvp)都是调用execve的库函数。 #include&lt;unistd.h&gt; 函数定义 int execve(const char *filename, char *...
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    函数原型int execv(const char *progname, char *constargv[]); //#include 2. 用法介绍 execv会停止执行当前的进程,并且以progname应用进程替换被停止执行的进程,进程ID没有改变。progname: 被执行的应用程序。...
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execv函数 linux