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Linux系统编程篇—进程(五)exec族函数、exec族函数与fork函数的配合
阅读量:294 次
发布时间:2019-03-01

本文共 5870 字,大约阅读时间需要 19 分钟。

exec族函数

fork创建一个子进程的目的

1、一个父进程希望复制自己,使父、子进程同时执行不同的代码段。

这在网络服务进程中是常见的——父进程等待客户端的服务请求。当这种请求到达时,父进程调用fork,使子进程处理此请求。父进程则继续等待下一个服务请求到达。
2、一个进程要执行一个不同的程序。
这对shell是常见的情况。在这种情况下,子进程从fork返回后立即调用exec。
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 
extern char **environ;int execl(const char *path, const char *arg, ...);//常用int execlp(const char *file, const char *arg, ...);//常用int execle(const char *path, const char *arg,..., char * const envp[]);int execv(const char *path, char *const argv[]);//常用int execvp(const char *file, char *const argv[]);//常用int execvpe(const char *file, char *const argv[],char *const envp[]);
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。

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

下面将exac函数归为带l、带p、带v、带e 四类来说明参数特点。

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:

execl:

int execl(const char *path, const char *arg, ...);//常用

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

//文件execl.c#include 
#include
#include
//函数原型:int execl(const char *path, const char *arg, ...);int main(void){ printf("before execl\n"); if(execl("./echoarg","echoarg","abc",NULL) == -1) { printf("execl failed!\n"); perror("whyy"); //显示错误原因 } printf("after execl\n"); return 0;}
//文件echoarg.c#include 
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;}
实验结果:

在这里插入图片描述

注:
perror()函数:打印错误原因
perror()
使用execl调用ls-l

#include 
#include
#include
//函数原型:int execl(const char *path, const char *arg, ...);int main(void){ printf("before execl\n"); if(execl("/bin/ls","ls","-l",NULL) == -1) { printf("execl failed!\n"); perror("why"); } printf("after execl\n"); return 0;}
实验结果:

在这里插入图片描述

注:

whereis ls//查看ls指令的地址date//获取系统时间
(execl("/bin/date","date",NULL,NULL);//获取系统时间

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

简单的说就是:如果使用的可执行文件在PATH里,则使用execlp可以不用详细描述绝对路径。

echo $PATH

echo $PATH 可以将系统PATH路径打印出来

打印结果
在这里插入图片描述
修改环境变量

export PATH=$PATH:/home/CLC/jinchen//将/home/CLC/jinchen添加进环境变量,//$PATH意为引用,也可以将原环境变量里的内容都贴出来,如下export PATH=/usr/lib/lightdm/lightdm:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/bin:/home/CLC/jinchen//将/home/CLC/jinchen添加进环境变量,

再次查看环境变量:

在这里插入图片描述
显示已添加
运行/home/CLC/jinchen目录下的可执行文件不再需要./,可直接输入a.out运行。
在这里插入图片描述
同样的,使用execlp调用ls不再需要添加绝对路径,因为ls的可执行文件存放在环境变量下
实例:

#include 
#include
#include
//函数原型:int execl(const char *path, const char *arg, ...);int main(void){ printf("before execl\n"); if(execl("ls","ls","-l",NULL) == -1) { printf("execl failed!\n"); perror("why"); } printf("after execl\n"); return 0;}
实验结果:

在这里插入图片描述

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:

实例:
//文件execvp.c#include 
#include
#include
//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;}
实验结果:
ubuntu:~/test/exec_test$ gcc execvp.c -o execvpubuntu:~/test/exec_test$ ./execvpbefore execlp****F S   UID   PID  PPID  C PRI  NI ADDR SZ WCHAN  TTY          TIME CMD0 R  1048 63491 74920  0  80   0 -  2860 -      pts/4    00:00:00 ps0 S  1048 74920 74916  0  80   0 -  7579 wait   pts/4    00:00:00 bash

exec族函数与fork函数的配合

实现功能:当父进程检测到输入为1的时候,创建子进程把配置文件的字段值修改掉。

实例:

流程图:

在这里插入图片描述

名为jdemo15.c进程程序:
#include
#include
int main(){ int a= 0; int fork_r=0; while(1){ printf("please input a num\n"); printf("this is father,pid=%d\n",getpid()); scanf("%d",&a); if(a==1){ fork_r=fork(); if(fork_r==0){ sleep(2); printf("this is child,pid=%d\n",getpid()); execl("./configout","configout",NULL,NULL); } }else{ printf("waitting...\n"); } } return 0;}
名为config.c修改config文件的程序:
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int main(){ char *readbuf=NULL; int fd_scr=0;/*open scr file*/ int scr_size=0; int read_num=0; fd_scr=open("a.config",O_RDWR); printf("open scr_file success\n"); scr_size=lseek(fd_scr,0,SEEK_END); lseek(fd_scr,0,SEEK_SET); readbuf=(char*)malloc(sizeof(char)*scr_size+8); read_num=read(fd_scr,readbuf,scr_size); printf("first read data num:%d\n",read_num); printf("first content=\n%s\n",readbuf); char *p=strstr(readbuf,"leng="); if(p==NULL){ printf("not found\n"); exit(-1); }else{ printf("successed\n"); } p=p+strlen("leng="); *p ='8';/*read scr file*/ if(read_num!=-1){ printf("second read data num:%d\n",read_num); } printf("second content=\n%s\n",readbuf); lseek(fd_scr,0,SEEK_SET); write(fd_scr,readbuf,read_num); close(fd_scr); return 0;}
config文件内容
speed=5leng=55SCORE=90LEVEL=95
实验结果:

在这里插入图片描述

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