Linux之进程控制（下）

进程替换的概念

进程替换的函数

execl编辑

execlp

execle

execv

execvp

execve

上期，我们学习了进程创建，进程终止和进程等待，今天我们要学习的是进程控制中相对重要的板块------进程替换。

进程替换的概念

在进程创建时，我们使用了fork函数创建了子进程。但是大家仔细回想一下，其实在子进程创建之后，父子进程共享的是同一代码，可以理解为子进程执行的是父进程代码的一部分，有没有什么办法可以让子进程不去执行父进程的代码，而去执行一份新的代码呢？进程替换就是其中的方法之一。

进程替换：进程替换是指替换到原有进程的代码，但是原有的进程的数据结构不变的技术，就叫做进程替换。

替换原理图示如下。

由图示可见，进程替换其实是没有新进程的创建的，只是更改了之前进程代码以及虚拟地址空间和页表之间的对应关系。所以进程替换的代价相对而言是比较小的。

进程替换的函数

进程替换主要要用到exec类的函数，用于去执行另一个程序的代码。exec函数主要有六个，我们一一来解释。

execl

参数：第一个参数为要执行的命令的路径，第二个参数为命令行参数，即命令要执行什么，但是最终必须以NULL结尾，不然会出错。

先看下述代码。

这是一个简单的打印程序。运行结果如下：

然后使用execl函数进行替换。

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


int main()
{

  printf("process begin\n");
  execl("/usr/bin/ls","ls","-a","-l",NULL);
  printf("process end\n");

  return 0;
}

运行结果如下。

我们惊奇的发现，"process end"字符串没有打印，这是为什么呢？

原因就是在进行进程替换之后，当前进程的所有代码都被进行了替换，之前的和之后的代码都被进行了替换，所以替换之后的代码自然没有被执行，所以自然没有打印对应的语句。

execlp

参数列表：第一个参数为要执行的命令的名称，第二个参数为命令函参数，与execl要求类似。

代码如下。

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


int main()
{


  printf("process begin\n");
  execlp("ls","ls","-a","-l",NULL);
  printf("process end\n");



  return 0;
}

运行结果如下。

我们发现运行结果也符合我们的预期。

execle

参数列表：第一个参数为命令的路径，第二个参数为命令行参数与execl类似，第三个参数为环境变量参数。

代码如下。

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


int main()
{


  printf("process begin\n");
  char *env[]={
      "hello world",
      "hello world",
      "hello yjd"
  };
  execle("/usr/bin/ls","ls","-a","-l",NULL,env);
  printf("process end\n");


  return 0;
}

运行结果如下。

运行结果符合预期。

execv

参数列表：第一个参数为命令的路径，第二个参数为命令行参数组成的一个指针数组。

代码如下。

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


int main()
{


  printf("process begin\n");
  char* const argv[]={
     "ls",
     "-a",
     "-l",
     NULL
  };
  execv("/usr/bin/ls",argv);
  printf("process end\n");


  return 0;
}

运行结果如下。

运行结果符合预期。

execvp

参数列表：第一个参数为命令名称，第二个参数为命令行参数组成的指针数组。

代码如下。

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


int main()
{


  printf("process begin\n");
  char* const argv[]={
     "ls",
     "-a",
     "-l",
     NULL
  };
  execvp("ls",argv);
  printf("process end\n");


  return 0;
}

运行结果如下。

运行结果符合预期。

execve

这个接口是系统调用接口，其它六个exec类函数都是库函数接口，证明其它六个exec函数与execve函数肯定是有关系的，具体什么关系我们等下再去讨论。

参数列表：第一个参数为命令路径，第二个参数为命令行参数组成的指针数组，第三个参数为环境变量组成的指针数组。

代码如下。

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


int main()
{


  printf("process begin\n");
  char* const env[]={
      "hello world",
      "hello world",
      "hello yjd",
      NULL
  };

  char* const argv[]={
     "ls",
     "-a",
     "-l",
     NULL
  };
  execve("/usr/bin/ls",argv,env);

  printf("process end\n");
  return 0;
}

运行结果如下。