Linux进程控制之exec函数族

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缘由：

工作、学习需要。

参考解答：

在进程的创建上Unix采用了一个独特的方法，它将进程创建与加载一个新进程映象分离。这样的好处是有更多的余地对两种操作进行管理。当我们创建了一个进程之后，通常将子进程替换成新的进程映象，这可以用exec系列的函数来进行。当然，exec系列的函数也可以将当前进程替换掉。例如：在shell命令行执行ps命令，实际上是shell进程调用fork复制一个新的子进程，再利用exec系统调用将新产生的子进程完全替换成ps进程。

因为exec系列函数并不创建任何新进程，所以前后的进程ID没有发生任何改变，exec所做的就是替换当前进程的正文段、数据、堆和栈段。 exec系列函数包括：

int execl(const char* pathname, const char* arg0, ...);     // end with NULL
int execv(const char* pathname, char* const argv[]);        // end with NULL
int execle(const char* pathname, const char* arg0, ...);    // end with NULL and char* const envp[]
int execve(const char* pathname, char* const argv[], char* const envp);  // exec系列函数中唯一的系统调用(其它的只是库函数，最终都要调用execve)
int execlp(const char* filename, const char* arg0, ...);    // end with NULL
int execvp(const char* filename, char* const argv[]);       // end with NULL

// 这6个函数的返回值：若出错则返回-1，若成功则不返回值
// l -> list 「l和v互斥」
// v -> vector 「l和v互斥」
// p -> path
// e -> env

这6个exec函数的参数很难记忆。函数名中的字符会给我们一些帮助：字母p表示该函数取filename作为参数，并且用PATH环境变量寻找可执行文件；字母l表示该函数取一个参数表，它与字母v互斥；字母v表示该函数取一个argv[]矢量；最后，字母e表示该函数取envp[]数组，而不使用当前环境。上面6个函数中只有execve是内核的系统调用，其它的5个只是库函数，最终都要调用该系统调用，它们之间的关系如下图：

以e结尾的两个函数（execle和execve）可以传递一个指向环境字符串指针数组的指针。其他四个函数则使用调用进程中的environ变量为新程序复制现有的环境。

exec 如果传入的是 filename，那么：

如果包含 /，那么认为这是一个路径名 pathname；否则在 PATH 环境变量里查找到第一个可执行文件
如果可执行文件不是链接器产生的，那么认为是一个 shell 文件，使用 /bin/sh 执行

执行 exec 函数，下面属性是不发生变化的：

进程 ID 和父进程 ID
实际用户 ID 和实际组 ID
附加组 ID
会话 ID
控制终端
闹钟余留时间
当前工作目录
根目录
umask
文件锁
进程信号屏蔽
未处理信号
资源限制
进程时间

而下面属性是发生变化的：

文件描述符如果存在 close-on-exec 标记，那么会关闭
可执行程序存在设置用户 ID 和组 ID 位，那么有效用户 ID 和组 ID 会发生变化

参考链接：

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25 5 月, 2016

admin

KnowledgeBase, Linux, Programing

apue, execl, execv, execve, Linux