进程程序替换
本章思维导图：
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1. 进程程序替换的基本概念
在利用Linux编写代码的过程中，我们经常会用fork()函数来创建子进程，来让子进程来执行特定的功能。但是，如果我们想要让子进程来执行其他程序，要怎么做呢？这就需要利用我们今天要讲的进程程序替换
进程程序替换：
- 简单来理解，进程程序替换就是通过替换正在运行中的进程的程序，从而运行新的程序
- 实际上，要进行进程程序替换，首先就要把新程序加载到内存中，然后通过修改原进程页表的映射关系，从而将源程序的代码和数据替换为新程序的代码和数据，这样就是实现了程序的替换
结论：
- 进程的程序替换就是对进程的代码和数据进行替换
- 进程程序替换并不会创建新的进程
2. exec系列函数
要利用代码来真正实现进程程序替换，就需要使用系统调用。而exec系列函数就可以帮助我们实现程序替换这一过程。
exec系列函数有以下六种：
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[]);
看似有6个这么多，其实我们可以将其分为三大类：
是否带p：
例如
execl和execlp：这二者的区别就是：不带
p的就需要将新程序所在的位置传入参数path；而带p的只需要将新程序的程序名传入file即可。
是否带e：
例如
execl和execle这二者的区别就是：如果不带
e，那么新程序将继承父进程的环境变量；如果带e，那么环境变量需要自己设置，并传入envp****
l或v
例如
execl和execv这二者的区别就是：前者程序的参数将以参数列表的形式传入；后者程序的参数将以数组的方式传入
下面将对这三种类型举例说明
2.1 是否带p
2.1.1 execl()
int execl(const char *path, const char *arg, ...);
path为新程序所在的位置，即为它的绝对路径arg, ...为参数列表，arg为新程序的程序名，后面的**...为执行新程序附带的选项，且必须以NULL结尾**。例如，如果我要替换为命令ls -a，那么arg, ...就应该写为：“ls”, "-a", NULL
例如：
#include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <sys/wait.h> int main() { pid_t id = fork(); if (id == 0) { //执行命令“ls -a -l” execl("/usr/bin/ls", "ls", "-a", "-l", NULL); } wait(NULL); return 0; }
执行结果：
2.1.2 execlp()
int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
- 和
execl()相比，只有一点不同：其不再需要传入新程序的具体路径，而是只需要传入新程序的程序名file就可以了。
例如：
#include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <sys/wait.h> int main() { pid_t id = fork(); if (id == 0) { //执行命令“ls -a -l” execlp("ls", "ls", "-a", "-l", NULL); } wait(NULL); return 0; }
执行结果：
2.2 是否带e
[execl()](###2.1.1 execl())
2.2.1 execle()
int execle(const char *path, const char *arg, ..., char * const envp[]);
- 和
execl()唯一不同的是：如果使用execle()来进行进程程序替换，那么新程序不会继承父进程的环境变量，而是由envp设置 envp是一个字符串数组，其包含着新程序的环境变量，并以NULL结尾。例如，其可以写作：{"b=aaa", NULL}
例如：
#include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <sys/wait.h> char* const env[] = {"b=6666666", NULL}; const char* path = "/usr/bin/env"; int main() { pid_t id = fork(); if (id == 0) { execle(path, "env", NULL, env); } wait(NULL); return 0; }
执行结果：
2.3 l或v
[execlp()](###2.1.2 execlp)
2.3.1 execvp()
int execvp(const char *file, char *const argv[]);
- 和
execlp()唯一的不同便是：execvp()的命令参数不是以参数列表而是以指针数组的方式传入的
例如：
#include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <sys/wait.h> char* const argv[] = {"ls", "-a", "-l", NULL}; int main() { char* command = argv[0]; pid_t id = fork(); if (id == 0) { execvp(command, argv); } wait(NULL); return 0; }
执行结果：
2.4 返回值
- 如果程序替换成功，将不会返回任何结果
- 如果程序替换失败，将返回-1
3. 注意点
一旦程序替换替换成功，那么原进程在进程替换之后的所有代码便不会再执行
例如：
#include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <sys/wait.h> char* const argv[] = {"ls", "-a", "-l", NULL}; int main() { char* command = argv[0]; pid_t id = fork(); if (id == 0) { execvp(command, argv); printf("Hello Linux!!!\n"); } wait(NULL); return 0; }
执行结果：
可见Hello Linux!!!\n并没有被打印。
本篇完
