linux 进程学习笔记-运行新进程

我们知道，当用fork启动一个新进程以后，新进程会复制父进程的大部份内存空间并接着运行父进程中的代码，如果我们使新进程不运行原父进程的代码，转而运行另外一个程序集中的代码，这就相当于启动了一个新程序。 

所以，要运行一个新程序，需要最基本的两步： 

Ÿ 创建一个可运行程序的环境，也就是进程。 

Ÿ 将环境中的内容替换成你所希望的，也就是用你希望运行的可执行文件去覆盖新进程中的原有映像，并从该可执行文件的起始处开始执行。  

要做到第一点，非常简单，fork函数就可以；而要做到第二点，则可以利用exec函数族。 

  

exec是一族函数的简称，包含在<unistd.h>中，它们作用都一样，用一个可执行文件覆盖进程的现有映像，并转到该可执行文件的起始处（main）开始执行。 

原型如下： 

int execl(const char *path, const char *arg0, ... /*, (char *)0 */);  

int execlp(const char *file, const char *arg0, ... /*, (char *)0 */);  

int execle(const char *path, const char *arg0, ... /*, (char *)0, 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[]); 

  

我们先以最简单的execl函数为例，其他的大同小异。其第一个参数path是可执行文件的路径，是绝对路径；从arg0参数开始及后面所有的是你要传递给可执行文件的命令行参数。最后有一个注释/*, (char*)0 */是提醒我们最后一个参数应该传空字符串。如何函数运行成功，则不会有任何返回值，否则返回-1,而具体的错误号会被设置在errno，errno是一个全局变量，用于程序设置错误号。  

  

看下面的例子： 

#include <stdio.h>     

#include <unistd.h>    

int main () 

{ 

    printf("app start...\n"); 




    execl("/bin/ls", "/bin/ls", "-l",NULL); 




    printf("app end\n"); 

     

    return 0; 

} 

我们运行了bin目录下的ls程序，参数arg0时ls程序本身路径，arg1为－l，使得其以列表的形式列举当前目录，在我的计算机上程序输出如下： 

app start... 

total 12 

-rw-r--r-- 1 zhouyh zhouyh  273 2011-06-20 11:09 temp.c 

-rwxr-xr-x 1 zhouyh zhouyh 7175 2011-06-20 11:09 temp.exe 

ls程序运行成功了。 

但注意到了吗？没有输出“app end”这个字符串，原因很简单，我们没有新起进程，而是直接用ls程序覆盖了main函数所在的进程。 

  

如果我们使用fork先启一个新进程，当其成功创建后（返回值为0），我们用execl来加载ls程序到新进程并运行之： 

#include <stdio.h>   

#include <unistd.h>   




int main () 

{ 

    printf("app start...\n"); 

     

    if(fork() == 0) 

    { 

        execl("/bin/ls", "/bin/ls", "-l", NULL); 

    } 

         

    printf("app end\n"); 

     

    return 0; 

} 

程序的输出如下： 

app start... 

app end 

zhouyh@ubuntu:~/Documents$ total 12 

-rw-r--r-- 1 zhouyh zhouyh  229 2011-06-20 11:29 temp.c 

-rwxr-xr-x 1 zhouyh zhouyh 7211 2011-06-20 11:30 temp.exe 

程序的所有输出都OK了，但有一点可能和我们想象的不一样，那就是“app end”这个字符串很早就输出了而不是在最后，其实这并没有错，“app end” 是main函数所在的程序（temp.exe）即将结束时输出的，而列举文件目录的ls却完全在另外一个进程中，两个异步执行的进程，它们没有谁先谁后结束可言。（如果我们希望所有工作完成之后，即ls也执行玩以后，才输出“app end”，那么可以使用wait以及waitpid函数，“进程控制”中会讲，也可以参考我的 

  

现在回过头来看除execl外的其他几个函数 ： 

  

int execlp (const char *file, const char *arg0, ... /*, (char *)0 */); 

execlp和execl差不多，但区别在于前者会去系统环境变量查找file所指的程序的位置，所以如果通过环境变量能找到可执行文件，则file可以不是绝对路径了，比如 execlp("ls", "ls", "-l", NULL); 

  

int execle (const char *path, const char *arg0, ... /*, (char *)0, char *const envp[]*/);  

与execlp不同的是，其最后一个参数作为你自定义的环境变量参数传进去，而不是查找系统环境变量 

char *env[] = { "HOME=/usr/home", "LOGNAME=home",(char *)0 }; 

execle("/bin/ls", "ls", "-l", NULL, env); 

  

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[]); 

这三个函数和前面的三个类似，函数名由后缀l变成了v，其表达的含义是参数不再用参数列表传递而是用一个参数数组argv[]，当然，数组最后一个元素也必须是char* 0  

  

名字这么相近的函数，很容易混淆，可以从l，v，p，e 这样的后缀来区分： 

l：参数为一个逗号分隔的参数列表，并以char* 0作为列表结尾 

v: 参数为字符串数组，数组的最后一个元素为char* 0 

p: 可以通过系统环境变量查找文件位置 

e：调用者显示传入环境变量