liunx中exec函式組

1、簡介

在linux中，並不存在exec()函式，exec指的是一組函式，一共有6個，分別是：

#include

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是真正意義上的系統呼叫，其它都是在此基礎上經過包裝的庫函式。

exec函式族的作用是根據指定的檔名找到可執行檔案，並用它來取代呼叫程序的內容

，換句話說，就是在呼叫程序內部執行乙個可執行檔案

。這裡的可執行檔案既可以是二進位制檔案

，也可以是任何linux下可執行的指令碼檔案。

函式名與引數的關係：

細看一下，這6個函式都是以exec開頭（表示屬於exec函式組），前3個函式接著字母l的，後3個接著字母v的，我的理解是l表示list（列舉引數），v表示vector（引數向量表）

。它們的區別在於，execv開頭的函式是以"char *argv"(vector)形式傳遞命令列引數，而execl開頭的函式採用了羅列(list)的方式，把引數乙個乙個列出來，然後以乙個null表示結束。這裡的null的作用和argv陣列裡的null作用是一樣的。

字母p是指在環境變數path的目錄裡去查詢要執行的可執行檔案。2個以p結尾的函式execlp和execvp，看起來，和execl與execv的差別很小，事實也如此，它們的區別從第乙個引數名可以看出：除 execlp和execvp之外的4個函式都要求，它們的第1個引數path必須是乙個完整的路徑，如"/bin/ls"；而execlp和execvp 的第1個引數file可以僅僅只是乙個檔名，如"ls"，這兩個函式可以自動到環境變數path指定的目錄裡去查詢。

字母e是指給可執行檔案指定環境變數。在全部6個函式中，只有execle和execve使用了char *envp傳遞環境變數，其它的4個函式都沒有這個引數，這並不意味著它們不傳遞環境變數，這4個函式將把預設的環境變數不做任何修改地傳給被執行的應用程式。而execle和execve用指定的環境變數去替代預設的那些。

返回值

與一般情況不同，exec函式族的函式執行成功後不會返回

，因為呼叫程序的實體，包括**段，資料段和堆疊等都已經被新的內容取代，只有程序id等一些表面上的資訊仍保持原樣。呼叫失敗時，會設定errno並返回-1，然後從原程式的呼叫點接著往下執行。

與其他系統呼叫比起來，exec很容易失敗，被執行檔案的位置，許可權等很多因素都能導致呼叫失敗。因此，使用exec函式族時，一定要加錯誤判斷語句。最常見的錯誤：

找不到檔案或路徑，此時errno被設定為enoent；

陣列argv和envp忘記用null結束，此時errno被設定為efault；

沒有對要執行檔案的執行許可權，此時errno被設定為eacces。

2、應用

如果乙個程序想執行另乙個程式，它就可以fork或vfork出乙個新程序，然後呼叫任何乙個exec函式。

為此，linux還專門對fork作了優化：通常fork會將呼叫程序的所有內容原封不動的拷貝到新產生的子程序中去，這些拷貝的動作很消耗時間，而如果fork完之後我們馬上就呼叫exec，那這些辛辛苦苦拷貝來的東西就會被立刻抹掉，這看起來非常不划算，於是人們設計了一種"寫時複製（copy-on-write）

" 技術，使得fork結束後並不立刻複製父程序的內容到子程序，而是到了真正使用時才複製，這樣如果下一條語句是exec，它就不會作無用功了。其實"寫時複製"還是有複製，程序的mm結構、頁表都還是被複製了（"寫時複製"也必須由這些資訊來支撐。否則核心捕捉到cpu訪存異常，怎麼區分這是「寫時複製」引起的，還是真正的越權訪問呢？）。

而vfork就把事情做絕了，所有有關於記憶體的東西都不複製了，父子程序的記憶體是完全共享的

。但是這樣一來又有問題了，雖然使用者程式可以設計很多方法來避免父子程序間的訪存衝突。但是關鍵的一點，父子程序共用著棧，這可不由使用者程式控制的。乙個進程進行了關於函式呼叫或返回的操作，則另乙個程序的呼叫棧（實際上就是同乙個棧）也被影響了。這樣的程式沒法執行下去。所以，vfork有個限制，子程序生成後，父程序在vfork中被核心掛起，直到子程序有了自己的記憶體空間（exec**）或退出(_exit)。並且，在此之前，子程序不能從呼叫vfork的函式中返回（同時，不能修改棧上變數、不能繼續呼叫除_exit或exec系列之外的函式，否則父程序的資料可能被改寫）。

儘管限制很多，vfork後馬上exec效率會比fork高不少。

/*exec.c 
*/unistdh #include
<
.>
main 
void
(void);
argv_execv 
char*
=;argv_execvp 
char*
=;argv_execve 
char*
=;fork 0if
(()==
)execl 0if
(("/bin/echo",
"echo",
"executed by execl
",null)
<
)perror(
"err on execl");
fork 0if
(()==
)execlp 0if
(("echo",
"echo",
"executed by execlp
",null)
<
)perror(
"err on execlp");
fork 0if
(()==
)execle envp 0if
(("/usr/bin/env",
"env
",null,)
<
)perror(
"err on execle");
fork 0if
(()==
)execv argv_execv 0if
(("/bin/echo",)
<
)perror(
"err on execv");
fork 0if
(()==
)execvp argv_execvp 0if
(("echo",)
<
)perror(
"err on execvp");
fork 0if
(()==
)execve argv_execve envp 0if
(("/usr/bin/env
",,)
<
)perror(
"err on execve");
}

由於各個子程序執行的順序無法控制，所以有可能出現乙個比較混亂的輸出--各子程序列印的結果交雜在一起，而不是嚴格按照程式中列出的次序。若將程式中fork都改為vfork，則各個exec執行的程式將按序執行。

liunx中exec函式組

exec函式組的用法

Linux中exec族函式詳解

Linux中的exec函式族

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