linux系統程式設計之程式（五）：exec系列函式（execl,execlp,execle,execv,execvp)使用

mickole發表於2013-07-12

Linux程式設計函式

本節目標：

exec替換程式映像
exec關聯函式組（execl、execlp、execle、execv、execvp）

一，exec替換程式映像

在程式的建立上Unix採用了一個獨特的方法，它將程式建立與載入一個新程式映象分離。這樣的好處是有更多的餘地對兩種操作進行管理。

當我們建立了一個程式之後，通常將子程式替換成新的程式映象，這可以用exec系列的函式來進行。當然，exec系列的函式也可以將當前程式替換掉。

例如：在shell命令列執行ps命令，實際上是shell程式呼叫fork複製一個新的子程式，在利用exec系統呼叫將新產生的子程式完全替換成ps程式。

二，exec系列函式（execl、execlp、execle、execv、execvp）

包含標頭檔案<unistd.h>

功能：

用exec函式可以把當前程式替換為一個新程式，且新程式與原程式有相同的PID。exec名下是由多個關聯函式組成的一個完整系列，

標頭檔案<unistd.h>

extern char **environ;

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[]);

引數：

path參數列示你要啟動程式的名稱包括路徑名

arg參數列示啟動程式所帶的引數，一般第一個引數為要執行命令名，不是帶路徑且arg必須以NULL結束

返回值:成功返回0,失敗返回-1

注：上述exec系列函式底層都是通過execve系統呼叫實現：

#include <unistd.h>

int execve(const char *filename, char *const argv[],char *const envp[]);

DESCRIPTION：
execve() executes the program pointed to by filename. filename must be
either a binary executable, or a script starting with a line of the form

以上exec系列函式區別：

1，帶l 的exec函式：execl,execlp,execle，表示後邊的引數以可變引數的形式給出且都以一個空指標結束。

示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
    printf("entering main process---\n");
    execl("/bin/ls","ls","-l",NULL);
    printf("exiting main process ----\n");
    return 0;
}

利用execl將當前程式main替換掉，所有最後那條列印語句不會輸出

2，帶 p 的exec函式：execlp,execvp，表示第一個引數path不用輸入完整路徑，只有給出命令名即可，它會在環境變數PATH當中查詢命令

示例：

當不帶p但沒給出完整路徑時：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
    printf("entering main process---\n");
    execl("/bin/ls","ls","-l",NULL);
    printf("exiting main process ----\n");
    return 0;
}

結果：

結果顯示找不到，所有替換不成功，main程式繼續執行

現在帶p：

替換成功

3，不帶 l 的exec函式：execv,execvp表示命令所需的引數以char *arg[]形式給出且arg最後一個元素必須

是NULL

示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
    printf("entering main process---\n");
    int ret;
    char *argv[] = {"ls","-l",NULL};
    ret = execvp("ls",argv);
    if(ret == -1)
        perror("execl error");
    printf("exiting main process ----\n");
    return 0;
}

結果：

程式替換成功

4，帶 e 的exec函式：execle表示，將環境變數傳遞給需要替換的程式

從上述的函式原型中我們發現：

extern char **environ;

此處的environ是一個指標陣列，它當中的每一個指標指向的char為“XXX=XXX”

environ儲存環境資訊的資料可以env命令檢視：

它由shell程式傳遞給當前程式，再由當前程式傳遞給替換的新程式

示例：execle.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    //char * const envp[] = {"AA=11", "BB=22", NULL};
    printf("Entering main ...\n");
    int ret;
    ret =execl("./hello", "hello", NULL);
    //execle("./hello", "hello", NULL, envp);
    if(ret == -1)
        perror("execl error");
    printf("Exiting main ...\n");
    return 0;
}

hello.c

#include <unistd.h>
#include <stdio.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;
}

結果：

可知原程式確實將環境變數資訊傳遞給了新程式

那麼現在我們可以利用execle函式自己給的需要傳遞的環境變數資訊：

示例程式：execle.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    char * const envp[] = {"AA=11", "BB=22", NULL};
    printf("Entering main ...\n");
    int ret;
    //ret =execl("./hello", "hello", NULL);
    ret =execle("./hello", "hello", NULL, envp);
    if(ret == -1)
        perror("execl error");
    printf("Exiting main ...\n");
    return 0;
}

hello.c

#include <unistd.h>
#include <stdio.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;
}

結果：

確實將給定的環境變數傳遞過來了

三，fcntl()函式中的FD_CLOEXEC標識在exec系列函式中的作用

#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ );

File descriptor flags
      The following commands manipulate the flags associated with a file
      descriptor.   Currently, only one such flag is defined: FD_CLOEXEC, the
      close-on-exec flag. If the FD_CLOEXEC bit is 0, the file descriptor
      will remain open across an execve(2), otherwise it will be closed.

//如果FD_CLOEXEC標識位為0，則通過execve呼叫後fd依然是開啟的，否則為關閉的

F_GETFD (void)
Read the file descriptor flags; arg is ignored.

F_SETFD (long)
Set the file descriptor flags to the value specified by arg.

如：fcntl(fd, F_SETFD, FD_CLOEXEC);

測試示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
int main(int argc, char *argv[])
{

    printf("Entering main ...\n");
    int ret = fcntl(1, F_SETFD, FD_CLOEXEC);
    if (ret == -1)
        perror("fcntl error");
    int val;
    val =execlp("ls", "ls","-l", NULL);
    if(val == -1)
        perror("execl error");
    printf("Exiting main ...\n");
    return 0;
}

結果：

1關閉（標準輸出關閉）ls -l無法將結果顯示在標準輸出

linux系統程式設計之程式（五）：exec系列函式（execl,execlp,execle,execv,execvp)使用

一，exec替換程式映像

二，exec系列函式（execl、execlp、execle、execv、execvp）

三，fcntl()函式中的FD_CLOEXEC標識在exec系列函式中的作用

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