linux 之进程基础 (四)、进程API之进程执行exec函数簇

4. 进程API之进程执行exec函数簇

int execl(const char *path, const char *arg, ...
                       /* (char  *) NULL */);
int execlp(const char *file, const char *arg, ...
                       /* (char  *) NULL */);
int execle(const char *path, const char *arg, ...
                       /*, (char *) NULL, 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[]);
// 函数返回值： -1 为出错

4.1 exec()函数簇说明

4.1.1

可执行文件查找方式：

• 带p：对文件查找方式为p的(以p结尾的函数)可以只给出文件名，系统会自动从环境变量“$PATH”所包含的路径中进行查找。
• 不带p：需要提供完整的路径名。

向新程序传递环境表的方式：

• 带e：接受一个附加的环境参数列表，参数格式为NULL结尾的字符串数组，且字符串的格式为“VARIABLE=value”。
• 不带e： 不能接受附加的环境变量。

向新程序传递参数表的方式 :

• 带l：以函数名的第五位字母来区分，字母为“l”(list)的表示：逐个列举的方式；
• 带v：字母为“v”(vertor)的表示将所有参数构造成指针数组传递，其语法为char *const argv[]

4.1.2 exec 函数簇功能

提供了一种在一个进程中启动另一个程序的方法。另一个程序可以是一个二进制文件，也可以是一个脚本。

4.2 使用exec函数簇的函数

4.2.1 什么时候使用exec函数簇

• 当当前进程已经不能再为系统和用户做事情时，它就可以调用exec函数簇，去执行新的程序。(当fork的子进程没用的时候调用exec)
• 当某个进程想要执行另一个程序，它就可以在fork一个子进程后，在子进程中直接调用exec函数簇去执行想要执行的程序(执行fork 后马上调用exec)

4.2.2 这样做的好处

当一个进程不再起作用时，按照正常的逻辑应该结束该进程，然后回收其资源。但是我们可以不让他结束，而是利用它的task_struct空壳取装载另外一个程序。(对应上述第一种情况)

就是使用fork创建一个进程后，原本进程中的task_struct 结构体是复制父进程而来的。 每当进程调用一种exec函数时，该进程完全由新程序代换。也就是将指定的程序的 堆栈、数据段等内容，覆盖原本的task_struct结构体。新程序从main函数开始执行。exec并不创建新进程，所以前后进程ID也不会变，也就是task_struct中的pid 字段等保持不变。exec只是用另一个新程序替换了当前进程的正文、数据、堆和栈段。(对应上述第二种情况)

相当于更加快速的执行一个程序。 例如exec函数执行的程序是a.out。 如果使用./a.out执行这个程序的话，需要内核为其开辟空间等。但是如果使用exec函数簇的话，就直接将该函数的堆栈以及代码段数据用用新程序填充了。因此省了许多内核的操作，效率提高了很多。

4.3 使用exec函数簇的注意事项

在使用exec函数族时，一定要加上错误判断语句：
常见的错误原因有：
1）找不到文件或路径，此时errno被设置为ENOENT
2）数组argv和envp忘记用NULL结束，此时errno被设置为EFAULT
3）没有对应可执行文件的运行权限，此时errno被设置为EACCESS
4）这6个函数中只用execve是系统调用，其他5个都是库函数，它们只是在execve基础之上进行封装，最终还是会调用该函数。

4.4 环境表

每个程序都接收到一张环境变量表。与参数表一样，环境表也是一个字符指针数组，其中每个指针包含一个以NULL结束的字符串的地址。全局变量environ则包含了该指针数组的地址。
实际上main 函数的真正形式 最后一个参数 是环境变量表。