Linux进程5：exec族函数(execl, execlp, execle, execv, execvp, execvpe)总结及exec配合fork使用

exec族函数(execl, execlp, execle, execv, execvp, execvpe)及exec配合fork使用

exec族函数函数的作用：

我们用fork函数创建新进程后，经常会在新进程中调用exec函数去执行另外一个程序。当进程调用exec函数时，该进程被完全替换为新程序。因为调用exec函数并不创建新进程，所以前后进程的ID并没有改变。

功能：

在调用进程内部执行一个可执行文件，可执行文件既可以是二进制文件，也可以是任何linux下可执行的脚本文件

函数族：

exec函数族分别是：execl, execlp, execle, execv, execvp, execvpe

函数原型：

#include 
extern char **environ;

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 execvpe(const char *file, char *const argv[],char *const envp[]);

返回值：

exec函数族的函数执行成功后不会返回，调用失败时，会设置errno并返回-1，然后从原程序的调用点接着往下执行。

参数说明：

path：可执行文件的路径名字
arg：可执行程序所带的参数，第一个参数为可执行文件名字，没有带路径且arg必须以NULL结束
file：如果参数file中包含/，则就将其视为路径名，否则就按 PATH环境变量，在它所指定的各目录中搜寻可执行文件。
exec族函数参数极难记忆和分辨，函数名中的字符会给我们一些帮助：
l : 使用参数列表
p：使用文件名，并从PATH环境进行寻找可执行文件
v：应先构造一个指向各参数的指针数组，然后将该数组的地址作为这些函数的参数。
e：多了envp[]数组，使用新的环境变量代替调用进程的环境变量

下面将exac函数归为带l、带p、带v、带e 四类来说明参数特点。

1.带l的一类exac函数（l表示list），包括execl、execlp、execle，要求将新程序的每个命令行参数都说明为 一个单独的参数。这种参数表以空指针结尾。

以execl函数为例子来说明：

案例演示：进程调用execl函数去执行echoarg.c程序。
execl函数需要去执行另外一个程序:

//文件echoarg.c
#include 
int main(int argc,char *argv[])
{
     
    int i = 0;
    for(i = 0; i < argc; i++)
    {
     
        printf("argv[%d]: %s\n",i,argv[i]); 
    }
    return 0;
}

运行结果：

execl函数代码：

//文件demo3.c
#include 
#include 
#include 
//函数原型：int execl(const char *path, const char *arg, ...);
int main(void)
{
     
    printf("before execl\n");
    if(execl("./echoarg","echoarg","abc",NULL) == -1)
    {
     
        printf("execl failed!\n");      
    }
    printf("after execl\n");
    return 0;
}

运行结果：

实验说明：
我们先用gcc编译echoarg.c，生成可执行文件echoarg(并放在当前路径(.bin或者./)目录下)。文件echoarg的作用是打印命令行参数。然后再编译execl.c并执行execl可执行文件。用execl 找到并执行echoarg，将当前进程main替换掉，所以”after execl” 没有在终端被打印出来。
补充1：

whereis ls:打印ls的绝对路径

if(execl("/bin/ls","ls",NULL,NULL) == -1)
//修改后打印当前路径所有文件
if(execl("/bin/ls","ls",”-l”,NULL) == -1)
//以列表形式显示

补充2：

whereis date：获取系统的时间的路径

 if(execl("/bin/date","date",NULL,NULL) == -1)
 //改写后，获取系统时间

补充3：

whereis ps: 获取系统进程ID路径

if(execl("/bin/ps","ps",NULL,NULL) == -1)
 //改写后，获取系统进程ID

不知道绝对路径情况下显示找不到（比如只知道ps）：
使用：

execlp if(execl("ps","ps",NULL,NULL) == -1)

2.带p的一类exac函数，包括execlp、execvp、execvpe，如果参数file中包含/，则就将其视为路径名，否则就按 PATH环境变量，在它所指定的各目录中搜寻可执行文件。
举个例子:
PATH=/bin:/usr/bin

当前环境变量所指定的目录：

//环境变量作用：查找需要的可执行文件
echo $PATH  //当前环境变量
pwd  //当前路径
export PATH=$PATH:/home/dazai //当前环境变量所在的当前路径
echo $PATH   //当前环境变量
ls   //显示文件

绿色均可执行：

上面的exaclp函数带p，所以能通过环境变量PATH查找到可执行文件ps

先看exacl函数代码演示：

//文件execl_no_path.c
#include 
#include 
#include 
//函数原型：int execl(const char *path, const char *arg, ...);
int main(void)
{
     
    printf("before execl****\n");
    if(execl("ps","ps","-l",NULL) == -1)
    {
     
        printf("execl failed!\n");
    }   
    printf("after execl*****\n");
    return 0;
}

运行结果：

上面这个例子因为参数没有带路径，所以execl找不到可执行文件。
下面再看一个例子对比一下：

//文件execlp.c
#include 
#include 
#include 
//函数原型：int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
int main(void)
{
     
    printf("before execlp****\n");
    if(execlp("ps","ps","-l",NULL) == -1)
    {
     
        printf("execlp failed!\n");
    }
    printf("after execlp*****\n");
    return 0;
}

运行结果：

从上面的实验结果可以看出，上面的exaclp函数带p，所以能通过环境变量PATH查找到可执行文件ps。

3.带v不带l的一类exac函数，包括execv、execvp、execve，应先构造一个指向各参数的指针数组，然后将该数组的地址作为这些函数的参数。

例如：
如char *arg[]这种形式，且arg最后一个元素必须是NULL

char *arg[] = {
     “ls”,”-l”,NULL}; 

下面以execvp函数为例说明：

//文件execvp.c
#include 
#include 
#include 
//函数原型：int execvp(const char *file, char *const argv[]);
int main(void)
{
     
    printf("before execlp****\n");
    char *argv[] = {
     "ps","-l",NULL};
    if(execvp("ps",argv) == -1) 
    {
     
        printf("execvp failed!\n");     
    }
    printf("after execlp*****\n");
    return 0;
}

运行结果：

4.带e的一类exac函数，包括execle、execvpe，可以传递一个指向环境字符串指针数组的指针。
参数例如：

char *env_init[] = {
     “AA=aa”,”BB=bb”,NULL}; 

带e表示该函数取envp[]数组，而不使用当前环境。

下面以execle函数为例：

//文件execle.c
#include 
#include 
#include 
//函数原型：int execle(const char *path, const char *arg,..., char * const envp[]);
char *env_init[] = {
     "AA=aa","BB=bb",NULL};
int main(void)
{
     
    printf("before execle****\n");
        if(execle("./echoenv","echoenv",NULL,env_init) == -1)
        {
     
                printf("execle failed!\n");
        }       
    printf("after execle*****\n");
    return 0;
}

测试代码：

//文件echoenv.c
#include 
#include 
extern char** environ;
int main(int argc , char *argv[])
{
     
    int i;
    char **ptr;
    for(ptr = environ;*ptr != 0; ptr++)
        printf("%s\n",*ptr);
    return 0;
}

测试结果：

我们先写一个显示全部环境表的程序，命名为echoenv.c，然后编译成可执行文件放到(./bin或者./)目录下。然后再运行可执行文件execle，发现我们设置的环境变量确实有传进来。

5.exec配合fork使用：

实现功能：
当父进程检测到输入为1的时候，创建子进程把配置文件的字段值改掉。

参考代码：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
int main()
{
     
 pid_t pid;
 int data=10;
 while(1)
 {
     
  printf("请输入数据：\n");
  scanf("%d",&data);
  if(data == 1)
  {
     
   pid=fork();
   if(pid>0)
   {
     
    wait(NULL);//防止变成僵尸进程
   }
   if(pid==0)
   {
     
    execl("./changdata","changdata","config.txt",NULL);//执行别的   
   }
  }
  else
  {
     
   printf("神码也不做\n");
  }
 }
 return 0;
}