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前言
Linux系统中，我们可以进行程序的替换，对于他的理解是非常重要的，接下来来跟随小编的视角来看看吧。
let's go!!!!!!!!
Part1. exec介绍
在 Linux 中，fork() 只能创建一个和父进程代码相同的子进程。如果想让子进程去运行另一个全新的程序，就需要使用 exec 系列函数。
exec 的作用不是创建新进程，而是：
把当前进程的代码段、数据段、堆、栈替换成新程序，让这个进程转而运行另一个程序。
所以：
• fork()：创建新进程
• exec()：替换进程运行的程序
Linux 中运行一个新程序，通常是：
fork() + exec()
先复制出一个子进程，再让子进程执行别的程序。
Part2. exec 系列函数分类
#include <unistd.h>
exec 不是一个单一函数，而是一组函数：
execl
execlp
execle
execv
execvp
execve
它们的区别可以按三个维度记忆：
维度 含义
l 以可变参数列表传递命令行参数
v 以字符串数组传递命令行参数
p 自动在 PATH 环境变量中查找程序
e 可以传入自定义环境变量
Part3. execl
int execl(const char* path, const char* arg, ...);
参数说明• path：程序的完整路径
• arg：第一个参数，通常是程序名本身
• ...：后续参数，构成命令行参数列表
• 最后必须以 NULL 结尾
示例
execl("/usr/bin/ls", "ls", "-l", "-a", NULL);
对应命令：
ls -l -a
注意点1. 第一个参数是完整路径：/usr/bin/ls
2. 第二个参数是 argv[0]，一般写程序名："ls"
3. 参数依次往后传
4. 最后必须传 (char*)NULL
5. const char* 传 NULL 时建议强转：(char*)NULL
Part4. execlp
int execlp(const char* file, const char* arg, ...);
execlp 和 execl 的区别是：
函数 是否自动搜索 PATH
execl 否，必须写完整路径
execlp 是，可以直接写程序名
示例
execlp("ls", "ls", "-l", NULL);
系统会在环境变量 PATH 指定的目录中查找 ls，比如：
/usr/bin/ls
/bin/ls
所以 execlp("ls", ...) 能运行，而 execl("ls", ...) 通常会失败。
Part5. execv
int execv(const char* path, char* const argv[]);
execv 不使用可变参数列表，而是把参数放到一个字符串数组里。
示例
char* argv[] = {"ls", "-l", "-a", NULL};
execv("/usr/bin/ls", argv);
等价于：
ls -l -a
适合参数数量动态变化的场景。
Part6. execvp
int execvp(const char* file, char* const argv[]);
execvp = execv + p
也就是：
• 用数组传参
• 自动搜索 PATH
示例
char* argv[] = {"ls", "-l", NULL};
execvp("ls", argv);
Part7. execle
int execle(const char* path, const char* arg, ..., char* const envp[]);
execle 可以给新程序传入自定义环境变量。
示例
char* envp[] = {"HOME=/root", "PATH=/usr/bin", NULL};
execle("/usr/bin/ls", "ls", "-l", NULL, envp);
新程序运行时，就能拿到这些环境变量。
Part8. execve
int execve(const char* path, char* const argv[], char* const envp[]);
execve 是真正的系统调用，其他 exec 函数通常在底层调用 execve。
参数 说明
path 程序完整路径
argv 命令行参数数组
envp 环境变量数组
Part9. exec相关补充
如果 exec 成功，当前进程的代码已经被替换，原来的代码不会继续执行。
exec 成功，不返回。
失败时只有 exec 失败时，才会返回 -1，并设置 errno。
execl("/usr/bin/ls", "ls", "-l", NULL);
perror("execl failed");
常见失败原因：• 文件不存在
• 没有执行权限
• 路径错误
• 参数格式错误
• 内存不足
为什么最后要加 NULL
execl("/usr/bin/ls", "ls", "-l", "-a", NULL);
NULL 的作用是：
标记参数列表结束。因为 execl 是可变参数函数，编译器不知道参数有多少个，必须用 NULL 告诉它参数结束了。
exec 和 fork 的配合
pid_t pid = fork(); if (pid == 0) { // 子进程 execl("/usr/bin/ls", "ls", "-l", NULL); perror("execl"); exit(1); } else if (pid > 0) { // 父进程 wait(NULL); }执行流程：
1. fork() 创建子进程
2. 子进程调用 execl()
3. 子进程的代码被替换成 ls
4. ls 开始运行
5. 父进程 wait() 回收子进程
exec 前后进程身份不变
调用 exec 后，虽然程序换了，但：
• PID 不变
• PPID 不变
• 用户 ID 不变
• 进程组不变
• 大部分文件描述符继续有效
所以 exec 不是“创建新进程”，而是“同一个进程运行新程序”。
exec 常用示例
示例 1：运行 ls
execl("/usr/bin/ls", "ls", "-l", NULL);
示例 2：运行 pwd
execlp("pwd", "pwd", NULL);
示例 3：运行 echo
execlp("echo", "echo", "hello", "world", NULL);
示例 4：运行自定义程序
execl("./a.out", "a.out", NULL)
Part10. 结语
这篇文章我们认识并知道了Linux程序替换，接下来，小编还会带来更多Linux相关的知识，敬请期待~
最后，祝大家可以：春风得意马蹄疾，一日看尽长安花！
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转载自 CSDN-专业IT技术社区
原文链接：https://blog.csdn.net/2501_93971468/article/details/165236492
