【Linux】：进程程序替换

一.替换原理

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。

二.替换函数

excl是一个可变参数函数，第一个参数是要执行文件的路径，后面代表要执行的命令，最后必须以NULL结尾。

例子

我们可以发现ls-a-l这种命令已经执行起来了并且没有执行之后的after打印。excl函数像这种将系统提供指令封装起来，变成进程，这种调用就称之为程序替换。

基本原理

我们知道执行程序时会创建一个子进程，操作系统将该程序的代码和数据加载到物理内存里。当执行到excl函数时，例如上面，它会直接将ls的代码和数据替换掉物理内存里旧的代码和数据，然后重新执行新程序。注意它不会创建新的子进程。

补充

1.excl只有失败返回。因为如果成功，那么后面的代码都会被替换，也就无法处理返回值。
2.Linux中形成的可执行程序是有格式的，ELF，可执行程序的表头。当excl替换后，操作系统就可以通过这个表头找到开始位置。

三.exec类函数

其中有七个以exec开头，统称为excl函数。

execlp

用法与execl相同，它可以不写(也可以写)绝对路径，只写文件名。它会自动在当前目录下查找。

execv

它与execl不同的是第二个参数，它的第二个参数是字符串指针类型。其实本质也没区别，不过是把原来可变参数变成了指针数组，例如：ls -a -l分割成三个字符串"ls"“-a”“-l”（最后必须以NULL结尾），将每个字符串的首地址取出做成一个指针数组，再将这个指针数组传入。

execvp

将上面两种结合即可。

execle

（新增环境变量）

进程的环境变量会被子进程继承并且不会被替换。如果我们给子进程传递环境变量怎么办呢？当然我们可以直接用export给父进程添加环境变量再继承给子进程。但如果单独给子进程添加就需要使用一个函数。

使用这个函数可以只给自己定义环境变量而不会影响父进程。

（彻底覆盖）

而这个函数与之前多了一个环境变量参数，它可以接收环境变量。但注意这采用的策略是覆盖，也就是不会继承父进程的环境变量。

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,所以execve在man手册 第2节,其它函数在man手册第3节。