exec函数族

说是exec系统调用,实际上在Linux中,并不存在一个exec()的函数形式,exec指的是一组函数,一共有6个,分别是:

#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 execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);

其中只有execve是真正意义上的系统调用,其它都是在此基础上经过包装的库函数。

exec函数族的作用是根据指定的文件名找到可执行文件,并用它来取代调用进程的内容,换句话说,就是在调用进程内部执行一个可执行文件。这里的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。

与一般情况不同,exec函数族的函数执行成功后不会返回,因为调用进程的实体,包括代码段,数据段和堆栈等都已经被新的内容取代,只留下进程ID等一些表面上的信息仍保持原样,颇有些神似"三十六计"中的"金蝉脱壳"。看上去还是旧的躯壳,却已经注入了新的灵魂。只有调用失败了,它们才会返回一个-1,从原程序的调用点接着往下执行。

现在我们应该明白了,Linux下是如何执行新程序的,每当有进程认为自己不能为系统和拥护做出任何贡献了,他就可以发挥最后一点余热,调用任何一个exec,让自己以新的面貌重生;或者,更普遍的情况是,如果一个进程想执行另一个程序,它就可以fork出一个新进程,然后调用任何一个exec,这样看起来就好像通过执行应用程序而产生了一个新进程一样。

事实上第二种情况被应用得如此普遍,以至于Linux专门为其作了优化,我们已经知道,fork会将调用进程的所有内容原封不动的拷贝到新产生的子进程中去,这些拷贝的动作很消耗时间,而如果fork完之后我们马上就调用exec,这些辛辛苦苦拷贝来的东西又会被立刻抹掉,这看起来非常不划算,于是人们设计了一种"写时拷贝(copy-on-write)"技术,使得fork结束后并不立刻复制父进程的内容,而是到了真正实用的时候才复制,这样如果下一条语句是exec,它就不会白白作无用功了,也就提高了效率。

返回值

如果执行成功则函数不会返回,执行失败则直接返回-1,失败原因存于errno 中。

大家在平时的编程中,如果用到了exec函数族,一定记得要加错误判断语句。因为与其他系统调用比起来,exec很容易受伤,被执行文件的位置,权限等很多因素都能导致该调用的失败。最常见的错误是:

① 找不到文件或路径,此时errno被设置为ENOENT;

② 数组argv和envp忘记用NULL结束,此时errno被设置为EFAULT;

③ 没有对要执行文件的运行权限,此时errno被设置为EACCES。

几个函数:

① l表示以参数列表的形式调用

② v表示以参数数组的方式调用

③ e表示可传递环境变量

④ p表示PATH中搜索执行的文件,如果给出的不是绝对路径就会去PATH搜索相应名字的文件,如PATH没有设置,则会默认在/bin,/usr/bin下搜索。

另:调用时参数必须以NULL结束。原进程打开的文件描述符是不会在exec中关闭的,除非用fcntl设置它们的“执行时关闭标志(close on exec)”,而原进程打开的目录流都将在新进程中关闭。

例子:

#include <unistd.h>

int main(int argc, char *argv[])

{

char *envp[]={"PATH=/tmp", "USER=lei", "STATUS=testing", NULL};

char *argv_execv[]={"echo", "excuted by execv", NULL};

char *argv_execvp[]={"echo", "executed by execvp", NULL};

char *argv_execve[]={"env", NULL};

if(fork()==0)

{

if(execl("/bin/echo", "echo", "executed by execl", NULL)<0)

perror("Err on execl");

}

if(fork()==0)

{

if(execlp("echo", "echo", "executed by execlp", NULL)<0)

perror("Err on execlp");

}

if(fork()==0)

{

if(execle("/usr/bin/env", "env", NULL, envp)<0)

perror("Err on execle");

}

if(fork()==0)

{

if(execv("/bin/echo", argv_execv)<0)

perror("Err on execv");

}

if(fork()==0)

{

if(execvp("echo", argv_execvp)<0)

perror("Err on execvp");

}

if(fork()==0)

{

if(execve("/usr/bin/env", argv_execve, envp)<0)

perror("Err on execve");

}

}