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2021-06-29嵌入式学习---exec族函数

exec族函数函数的作用:

我们用fork函数创建新进程后,经常会在新进程中调用exec函数去执行另外一个程序。

当进程调用exec函数时,该进程被完全替换为新程序。

因为调用exec函数并不创建新进程。

(简单说就是,在执行一个主程序跑到一半的时候,可以调用另一个程序执行,原程序就不执行了)

exec族函数

功能:

  在调用进程内部执行一个可执行文件。可执行文件既可以是二进制文件,也可以是任何Linux下可执行的脚本文件。

函数族:

  exec函数族分别是:execl, execlp, execle, execv, execvp, execvpe

函数原型:

#include <unistd.h>
extern char **environ;

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[]);//不常见,对环境变量修改
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[]);//不常见,对环境变量修改
           

返回值:

  exec函数族的函数执行成功后不会返回,调用失败时,会设置errno并返回-1,然后从原程序的调用点接着往下执行。 可以调用perror()函数返回报错原因

参数说明:

path:可执行文件的路径名字

arg:可执行程序所带的参数,第一个参数为可执行文件名字,没有带路径且arg必须以NULL结束

file:如果参数file中包含/,则就将其视为路径名,否则就按 PATH环境变量,在它所指定的各目录中搜寻可执行文件。

exec族函数参数极难记忆和分辨,函数名中的字符会给我们一些帮助:

l : 使用参数列表

p:使用文件名,并从PATH环境进行寻找可执行文件

v:应先构造一个指向各参数的指针数组,然后将该数组的地址作为这些函数的参数。

e:多了envp[]数组,使用新的环境变量代替调用进程的环境变量

一、带l的一类exac函数(l表示list),包括execl、execlp、execle,要求将新程序的每个命令行参数都说明为 一个单独的参数。这种参数表以空指针结尾。

以execl函数为例子来说明:

//文件execl.c//gcc编译成execl
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
//函数原型:int execl(const char *path, const char *arg, ...);

int main(void)
{
    printf("before execl\n");
    if(execl("./bin/echoarg","echoarg","abc",NULL) == -1)
    {
        printf("execl failed!\n");      
    }
    printf("after execl\n");
    return 0;
}
           
//文件echoarg.c//gcc编译成echoarg文件
#include <stdio.h>

int main(int argc,char *argv[])
{
    int i = 0;
    for(i = 0; i < argc; i++)
    {
        printf("argv[%d]: %s\n",i,argv[i]); 
    }
    return 0;
}
           

运行结果:

ubuntu:~/test/exec_test$ ./execl
before execl
argv[0]: echoarg
argv[1]: abc
           

我们先用gcc编译echoarg.c,生成可执行文件echoarg并放在当前路径bin目录下。文件echoarg的作用是打印命令行参数。然后再编译execl.c并执行execl可执行文件。用execl 找到并执行echoarg,将当前进程main替换掉,所以”after execl” 没有在终端被打印出来。

二、带p的一类exac函数,包括execlp、execvp、execvpe,如果参数file中包含/,则就将其视为路径名,否则就按 PATH环境变量,在它所指定的各目录中搜寻可执行文件。举个例子,PATH=/bin:/usr/bin

//文件execlp.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
//函数原型:int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
int main(void)
{
    printf("before execlp\n");
    if(execlp("ps","ps","-l",NULL) == -1)//execlp与execl的区别就是execlp可以不加具体路径,按PATH环境变量指定的目录搜索到ps文件
    {
        printf("execlp failed!\n");
    }
    printf("after execlp*****\n");
    return 0;
}
           

运行结果:

ubuntu:~/test/exec_test$ gcc execlp.c -o execlp
ubuntu:~/test/exec_test$ ./execlp
before execlp
F S   UID   PID  PPID  C PRI  NI ADDR SZ WCHAN  TTY          TIME CMD
0 R  1048 35976 74920  0  80   0 -  2860 -      pts/4    00:00:00 ps
0 S  1048 74920 74916  0  80   0 -  7579 wait   pts/4    00:00:00 bash
           

三、带v不带l的一类exac函数,包括execv、execvp、execve,应先构造一个指向各参数的指针数组,然后将该数组的地址作为这些函数的参数。

如char *arg[]这种形式,且arg最后一个元素必须是NULL,例如char *arg[] = {“ls”,”-l”,NULL};

下面以execvp函数为例说明:

//文件execvp.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
//函数原型:int execvp(const char *file, char *const argv[]);

int main(void)
{
    printf("before execlp\n");
    char *argv[] = {"ps","-l",NULL};
    if(execvp("ps",argv) == -1) 
    {
        printf("execvp failed!\n");     
    }
    printf("after execlp*****\n");
    return 0;
}
           

运行结果:

ubuntu:~/test/exec_test$ gcc execvp.c -o execvp
ubuntu:~/test/exec_test$ ./execvp
before execlp****
F S   UID   PID  PPID  C PRI  NI ADDR SZ WCHAN  TTY          TIME CMD
0 R  1048 63491 74920  0  80   0 -  2860 -      pts/4    00:00:00 ps
0 S  1048 74920 74916  0  80   0 -  7579 wait   pts/4    00:00:00 bash
           

四、带e的一类exac函数,包括execle、execvpe,可以传递一个指向环境字符串指针数组的指针。 参数例如char env_init[] = {“AA=aa”,”BB=bb”,NULL}; 带e表示该函数取envp[]数组,而不使用当前环境。

下面以execle函数为例:

//文件execle.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
//函数原型:int execle(const char *path, const char *arg,..., char * const envp[]);

char *env_init[] = {"AA=aa","BB=bb",NULL};
int main(void)
{
    printf("before execle\n");
        if(execle("./bin/echoenv","echoenv",NULL,env_init) == -1)
        {
                printf("execle failed!\n");
        }       
    printf("after execle*****\n");
    return 0;
}
           
//文件echoenv.c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
extern char** environ;
int main(int argc , char *argv[])
{
    int i;
    char **ptr;
    for(ptr = environ;*ptr != 0; ptr++)
        printf("%s\n",*ptr);
    return 0;
}
           

运行结果:

ubuntu:~/test/exec_test$ gcc execle.c -o execle
ubuntu:~/test/exec_test$ ./execle
before execle
AA=aa
BB=bb
           

我们先写一个显示全部环境表的程序,命名为echoenv.c,然后编译成可执行文件放到./bin目录下。然后再运行可执行文件execle,发现我们设置的环境变量确实有传进来。

推荐原文学习参考连接

exec函数配合fork函数使用

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
	pid_t pid;
	int data = 0;
	
	while(1){
		printf("input your data\n");
		scanf("%d", &data);
		if(data == 1){       //输入1,创建进程
			pid = fork();   //创建进程
			if(pid > 0){    //父进程等待子进程
				wait(NULL);
			}else if(pid == 0){  //子进程执行execl函数,运行另一个程序文件,运行完返回本程序
				exexl("./bin/echoarg","echoarg","abc",NULL);
			}
		}else{
			printf("do nothing\n");
		}
	}
	return 0;
}
           
//文件echoarg.c//gcc编译成echoarg文件
#include <stdio.h>

int main(int argc,char *argv[])
{
    int i = 0;
    for(i = 0; i < argc; i++)
    {
        printf("argv[%d]: %s\n",i,argv[i]); 
    }
    return 0;
}
           

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