linux系统编程之进程（三）：exec系列函数
一、exec替换进程映象
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。
二、exec关联函数组
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。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>
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[]);
int execvpe(const char *file, char *const argv[],
char *const envp[]);
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
返回值:成功返回0,失败返回-1
execl，execlp，execle（都带“l”）的参数个数是可变的，参数以一个空指针结束。
execv、execvp和execvpe的第二个参数是一个字符串数组，新程序在启动时会把在argv数组中给定的参数传递到main
名字含字母“p”的函数会搜索PATH环境变量去查找新程序的可执行文件。如果可执行文件不在PATH定义的路径上，就必须把包括子目录在内的绝对文件名做为一个参数传递给这些函数。
名字最后一个字母为"e"的函数可以自设环境变量。
这些函数通常都是用execve实现的，这是一种约定俗成的做法，并不是非这样不可。
int execve(const char *filename, char *const argv[], char *const envp[]);
注意，前面6个函数都是C库函数，而execve是一个系统调用。
示例程序：
为了演示自设环境变量的功能，先写个小程序，可以输出系统的环境变量
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/************************************************************************* > File Name: pid_env.c > Author: Simba > Mail: [email protected] > Created Time: Sun 24 Feb 2013 07:52:09 PM CST ************************************************************************/ #include<stdio.h> #include<unistd.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; } |
其中environ是全局变量但没有在头文件中声明，所以使用前需要外部声明一下。输出如下：
simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/APUE/process$ ./pid_env
hello pid=5597
TERM=vt100
SHELL=/bin/bash
XDG_SESSION_COOKIE=0ba97773224d90f8e6cd57345132dfd0-1368605430.130657-1433620678
SSH_CLIENT=192.168.232.1 8740 22
SSH_TTY=/dev/pts/0
USER=simba
......................
即输出了一些系统环境的变量，变量较多，省略输出。
我们前面在讲到fcntl 函数时未讲到当cmd参数取F_SETFD时的情形，即设置文件描述符的标志，现结合exec系列函数讲解如下：
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/************************************************************************* > File Name: process_.c > Author: Simba > Mail: [email protected] > Created Time: Sat 23 Feb 2013 02:34:02 PM CST ************************************************************************/ #include<sys/types.h> #include<sys/stat.h> #include<unistd.h> #include<fcntl.h> #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<errno.h> #include<string.h> #define ERR_EXIT(m) \ do { \ perror(m); \ exit(EXIT_FAILURE); \ } while( 0) /* 这几个库函数都会调用execve这个系统调用 */ int main( int argc, char *argv[]) { char * const args[] = { "ls", "-l", NULL}; printf( "Entering main ... \n"); // execlp("ls", "ls", "-l", NULL); // 带p会搜索PATH // execl("/bin/ls", "ls", "-l", NULL); // 带l为可变参数 // execvp("ls", args); //args数组参数传递给main // execv("/bin/ls", args); int ret; // ret = fcntl(1, F_SETFD, FD_CLOEXEC); /* FD_CLOSEXEC被置位为1（在打开文件时标志为O_CLOEXEC也会置位), * 即在执行execve时将标准输出的文件描述符关闭， * 即下面替换的pid_env程序不会在屏幕上输出信息 */ // if (ret == -1) // perror("fcntl error"); char * const envp[] = { "AA=11", "BB=22", NULL}; ret = execle( "./pid_env", "pid_enV", NULL, envp); // 带e可以自带环境变量 // execvpe("ls", args, envp); if (ret == - 1) perror( "exec error"); printf( "Exiting main ... \n"); return 0; } |
我们使用了exec系列函数进行举例进程映像的替换，最后未被注释的execle函数需要替换的程序正是我们前面写的输出系统环境变量的小程序，但因为execle可以自设环境变量，故被替换后的进程输出的环境变量不是系统的那些而是自设的，输出如下：
simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/APUE/process$ ./exec
Entering main ...
hello pid=5643
AA=11
BB=22
如果我们将上面 fcntl 函数的注释打开了，即设置当执行exec操作时，关闭标准输出（fd=1)的文件描述符，也就是说下面替换的pid_env程序不会在屏幕上输出信息。
因为如果替换进程映像成功，那么直接到替换进程的main开始执行，不会返回，故不会输出Exiting main ...