一文弄懂 Linux 系统调用函数之 exec 函数族

- 简介
- 函数原型
- 参数说明
- 返回值
- 函数区别
- 使用示例
- - 采用参数列表传递参数，以 execl 为例
  - 采用参数数组传递参数，以 execv 为例
  - 调用 PATH 下可执行文件，以 execlp 为例
  - 使用新的环境变量给新进程，以 execle 为例
- 更多内容

简介

exec 函数族是 Linux 系统中的系统调用函数，它们都以 exec 开头，共有 6 个，分别是 execl、execle、execlp、execv、execve、execvp，使用 exec 函数可以将当前的进程替换为一个新进程，且新进程与原进程具有相同的 PID。

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[]);
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[]);

参数说明

path：指定要执行的可执行文件及其路径，可以是相对路径、也可以是绝对路径。
arg：指定传递给可执行文件的一系列参数，以可变参数列表的形式，一般第一个参数为可执行文件的名称，且最后一个参数必须是 NULL。
file：若参数中包含"/"则视为路径并在指定路径下查找可执行文件，否则将在 PATH 环境变量指定的路径中查找可执行文件。
envp：指定新进程的环境变量，不使用当前的环境变量。
argv：指定传递给可执行文件的一系列参数，以参数数组的形式，且该数组最后一个元素必须是 NULL。

返回值

成功：不返回，从新程序的 main 函数开始执行。
失败：返回 -1，继续执行原程序。

函数区别

分别以函数中的字符 l、p、v、e 说明：

l：表示使用参数列表的形式传递参数。
p：表示使用文件名，若不指定路径，将在 PATH 环境变量指定的路径中查找可执行文件。
v：表示使用参数数组的形式传递参数。
e：表示要使用新的环境变量给新进程。

使用示例

采用参数列表传递参数，以 execl 为例

示例程序

// main.c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
    printf("--- main begin ---\n");
    execl("./test", "test", "Hello World!", (char *)NULL);
    printf("--- main end ---\n");
    return 0;
}

// test.c
#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("%s: %s \r\n", argv[0], argv[1]);
    return 0;
}

执行效果如下：

采用参数数组传递参数，以 execv 为例

示例程序

// main.c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
    char *argv[] = {"test", "Hello World!", (char *)NULL};
    printf("--- main begin ---\n");
    execv("./test", argv);
    printf("--- main end ---\n");
    return 0;
}

// test.c
#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("%s: %s \r\n", argv[0], argv[1]);
    return 0;
}

执行效果如下：

调用 PATH 下可执行文件，以 execlp 为例

示例程序

// main.c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
    printf("--- main begin ---\n");
    execlp("ps", "ps", "-l", (char *)NULL);
    printf("--- main end ---\n");
    return 0;
}

执行效果如下：

使用新的环境变量给新进程，以 execle 为例

示例程序

// main.c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
    char *env_init[] = {"AA=aa", "BB=bb", NULL};
    printf("--- main begin ---\n");
    execle("./test", "test", "Hello World!", (char *)NULL, env_init);
    printf("--- main end ---\n");
    return 0;
}

// test.c
#include <stdio.h>

extern char **environ;

int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("%s: %s \r\n", argv[0], argv[1]);
    for (char **ptr = environ; *ptr != 0; ptr++)
    {
        printf("%s\n", *ptr);
    }

    return 0;
}