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。程序替换所做的本质工作就是将代码和数据加载到内存。
替换系统命令时命令行怎么写，参数就怎么传，参数以NULL结尾。程序替换一旦成功，exec*后序的代码不再执行。因为原程序的数据和代码被替换掉了。exec*程序替换接口只有失败返回值，没有成功返回值。
二、子进程进行程序替换
通过子进程进行程序替换可以让子进程帮我们去做一部分工作，而且子进程发生程序替换不会影响父进程执行，因为替换时代码和数据会发生写时拷贝。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> int main() { pid_t id = fork(); if(id == 0) { execl("/usr/bin/ls", "ls", "-l", NULL); exit(0); } pid_t rid = waitpid(id, NULL, 0); printf("wait success!\n"); return 0; }
2.1、让子进程执行我自己的程序
我自己写了一个C++程序，向替换子进程帮我跑一下：
//C++程序 #include <iostream> using namespace std; int main() { cout << "Hello Linux!" << endl; cout << "Hello Linux!" << endl; cout << "Hello Linux!" << endl; cout << "Hello Linux!" << endl; return 0; }
C程序：
//让子进程执行我自己写的程序 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> int main() { pid_t id = fork(); if(id == 0) { execl("./mytest", "./mytest", NULL); exit(0); } pid_t rid= waitpid(id, NULL, 0); if(rid > 0) printf("wait success!\n"); return 0; }
执行结果如下，证明了我们不仅仅可以替换子进程执行系统程序，还可以替换子进程执行我们的程序。 无论是什么语言，只要能在Linux系统下跑，都可以用exec系列的接口进行程序替换，exec系列的接口只认二进制代码和数据。
三、各种exec接口
其它六个接口在底层都封装了execve系统调用接口。
3.1、execlp
exec接口中，l意为list，表示参数列表，v意为vector，就指的是数组。名字中带p的这个p指的是PATH，也就是说你不用告诉系统，程序在哪里，只要告诉我名字就行，系统会自动到你这个进程的PATH环境变量中所保存的路径中寻找。execlp只有第一个参数和execl不同，其余参数都相同。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> int main() { pid_t id = fork(); if(id == 0) { execlp("ls", "ls", "-l", NULL); exit(0); } pid_t rid = waitpid(id, NULL, 0); printf("wait success!\n"); return 0; }
3.2、execv/execvp
execv的用法与execl的用法大致相同，只不过将execl后面的可变参数列表换成一个指针数组。execvp也只是将execv前面的路径换成程序名而已。不过这里要强调的是：不要忘了路径最前面的那一个斜杠，还有数组的结束标志是NULL，一定要在数组的最后加上NULL。
#include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> int main() { pid_t id = fork(); if(id == 0) { char* argv[] = {"ls", "-l", "-a", NULL}; //execvp("ls", argv); execv("/usr/bin/ls", argv); exit(0); } pid_t rid= waitpid(id, NULL, 0); if(rid > 0) printf("wait success!\n"); return 0; }
3.3、execle/execvpe/execve
程序替换不会替换环境变量数据。可以通过地址空间继承的方法，让子进程拿到父进程的所有环境变量。如果我们想传递全新的环境变量表给子进程，就要使用带e的程序替换接口。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> int main() { pid_t id = fork(); if(id == 0) { char* env[] ={"aaa=bbbbbbbbbbbbbbbb", NULL}; execle("./mytest", "./mytest",NULL, env); exit(0); } pid_t rid= waitpid(id, NULL, 0); if(rid > 0) printf("wait success!\n"); return 0; }
