1、exec函数簇
2、system()
3、popen()
1、exec函数簇
exec总共有7个函数，称为exec函数簇。当进程调用exec函数时，该进程执行的程序完全替换为新程序，而新程序则从main函数开始执行。因为exec并不是创建新进程，所以前后进的进程ID没有改变。exec只是用磁盘上一个新程序替换了当前进程的正文段、数据段、堆段和栈段。
#include <unistd.h>
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[]);
int fexecve(int fd, char *const argv[], char *const envp[]);- 带l的函数，execl，execlp，execle，表示后边的参数以可变参数的形式给出且都以一个空指针结束。
execl("/bin/ls", "ls", NULL);- 带v的函数，execv，execvp，表示命令所需的参数以char *arg[]形式给出且arg最后一个元素必须是NULL。
char *argv[] = {"ls", "-a", "-l", NULL};
execvp("ls", argv);- 带p的函数，execlp，execvp，表示第一个参数无需给出具体的路径，只需给出函数名即可，系统会在PATH环境变量中寻找所对应的程序
execlp("ls", "ls", "-l", NULL);- 带e的函数，execle，将环境变量传递给需要替换的进程，原来的环境变量不再起作用。
char *envp[] = {"AA=11", "BB=22", NULL};
execle("./env", "env", NULL, envp);- 带f的函数， fexecve，取文件描述符作为参数。
2、system()
system()函数执行了三步操作：
- fork一个子进程；
- 在子进程中调用exec函数去执行command；
- 在父进程中调用wait去等待子进程结束。 对于fork失败，system()函数返回-1。 如果exec执行成功，也即command顺利执行完毕，则返回command通过exit或return返回的值。 （注意，command顺利执行不代表执行成功，比如command："rm debuglog.txt"，不管文件存不存在该command都顺利执行了） 如果exec执行失败，也即command没有顺利执行，比如被信号中断，或者command命令根本不存在，system()函数返回127. 如果command为NULL，则system()函数返回非0值，一般为1。
我们看到system在执行期间调用进程会一直等待shell命令执行完成(waitpid等待子进程结束)才返回，我们可以理解system为串行执行，在执行期间调用进程放弃了”控制权”。
int system(const char * cmdstring)
{
pid_t pid;
int status;
if(cmdstring == NULL)
{
return (1); //如果cmdstring为空，返回非零值，一般为1
}
if((pid = fork()) < 0)
{
status = -1; //fork失败，返回-1
}
else if(pid == 0)
{
execl("/bin/sh", "sh", "-c", cmdstring, (char *)0);
_exit(127); // exec执行失败返回127，注意exec只在失败时才返回现在的进程，成功的话现在的
进程就不存在啦~~
}
else //父进程
{
while(waitpid(pid, &status, 0) < 0)
{
if(errno != EINTR)
{
status = -1; //如果waitpid被信号中断，则返回-1
break;
}
}
}
return status; //如果waitpid成功，则返回子进程的返回状态
}3、popen()
- popen总是和pclose一起出现被使用的。popen() 创建一个匿名管道，通过fork或者invoke一个子进程,然后执行command。返回值在标准IO流中，由于是在管道之中，因此数据流是单向的，command只能产生stdout或者读取stdin，因此type只有两个值：‘w’或‘r’。r表示command从管道中读取数据流，而w表示command的stdout输出到管道中。command无法同时读取和输出。popen返回该FIFO数据流的指针。并行执行，可以在程序中读取命令的标准输出，也可在程序中写入命令的标准输入。
- pclose函数关闭标准IO流，等待命令的终止，然后返回shell的终止状态。
static pid_t *childpid = NULL;
/* ptr to array allocated at run-time */
static int maxfd; /* from our open_max(), {Prog openmax} */
#define SHELL "/bin/sh"
FILE* popen(const char *cmdstring, const char *type)
{
int i, pfd[2];
pid_t pid;
FILE *fp;
/* only allow "r" or "w" */
if ((type[0] != 'r' && type[0] != 'w') || type[1] != 0) {
errno = EINVAL; /* required by POSIX.2 */
return(NULL);
}
if (childpid == NULL) { /* first time through */
/* allocate zeroed out array for child pids */
maxfd = open_max();
if ( (childpid = calloc(maxfd, sizeof(pid_t))) == NULL)
return(NULL);
}
if (pipe(pfd) < 0)
return(NULL); /* errno set by pipe() */
if ( (pid = fork()) < 0)
return(NULL); /* errno set by fork() */
/* child */
else if (pid == 0) {
if (*type == 'r') {
close(pfd[0]);
if (pfd[1] != STDOUT_FILENO) {
dup2(pfd[1], STDOUT_FILENO); // 子进程的标准输出写到pfd[1]
close(pfd[1]);
}
} else {
close(pfd[1]);
if (pfd[0] != STDIN_FILENO) {
dup2(pfd[0], STDIN_FILENO); // 子进程从的标准输入从pfd[0]读入
close(pfd[0]);
}
}
/* close all descriptors in childpid[] */
for (i = 0; i < maxfd; i++)
if (childpid[i] > 0)
close(i);
execl(SHELL, "sh", "-c", cmdstring, (char *) 0);
_exit(127);
}
/* parent */
if (*type == 'r') {
close(pfd[1]);
if ((fp = fdopen(pfd[0], type)) == NULL)
return(NULL);
} else {
close(pfd[0]);
if ((fp = fdopen(pfd[1], type)) == NULL)
return(NULL);
}
childpid[fileno(fp)] = pid; /* remember child pid for this fd */
return(fp);
}
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