exec函数族的使用

作者：王姗姗，华清远见嵌入式学院讲师。

exec用被执行的程序完全替换调用它的程序的影像。fork创建一个新的进程就产生了一个新的PID，exec启动一个新程序，替换原有的进程，因此这个新的被exec执行的进程的PID不会改变，和调用exec函数的进程一样。

下面来看下exec函数族：

#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[]);

exec函数族装入并运行程序pathname，并将参数arg0(arg1,arg2,argv[],envp[])传递给子程序，出错返回-1。在exec函数族中，后缀l、v、p、e添加到exec后，所指定的函数将具有某种操作能力有后缀：

其中只有execve是真正意义上的系统调用，其它都是在此基础上经过包装的库函数。

我们来看下面的一个实例：

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <string.h>

#include <errno.h>

int main(int argc,char *argv[],char *envp[])

{

char *arg[]={"ls","-a",NULL};

if(fork()==0)

{

printf("execl...........n");

if(execl("/bin/ls","ls","-a",NULL)<0)

{

fprintf(stderr,"execl failed:%s",strerror(errno));

return -1;

}

}

if(fork()==0)

{

printf("execv...........n");

if(execv("/bin/ls",arg)<0)

{

fprintf(stderr,"execl failed:%sn",strerror(errno));

return -1;

}

}

if(fork()==0)

{

printf("execlp...........n");

if(execlp("ls","ls","-a",NULL)<0)

{

fprintf(stderr,"execl failed:%s",strerror(errno));

return -1;

}

}

if(fork()==0)

{

printf("execvp...........n");

if(execvp("ls",arg)<0)

{

fprintf(stderr,"execl failed:%sn",strerror(errno));

return -1;

}

}

if(fork()==0)

{

printf("execle...........n");

if(execle("/bin/ls","ls","-a",NULL,envp)<0)

{

fprintf(stderr,"execl failed:%s",strerror(errno));

return -1;

}

}

if(fork()==0)

{

printf("execve...........n");

if(execve("/bin/ls",arg,envp)<0)

{

fprintf(stderr,"execl failed:%sn",strerror(errno));

return -1;

}

}

return 0;

}

程序里调用了ls这个Linux常用的系统命令。

由于各个子进程执行的顺序无法控制，所以有可能出现一个比较混乱的输出--各子进程打印的结果交杂在一起，而不是严格按照程序中列出的次序。

编译并运行：

下面我们来分析下所写的程序。
其实我们留心看一下这6个函数，可以发现前3个函数都是以execl开头的，后3个都是以execv开头的。

首先来比较前两个函数execv和execl。execv开头的函数是把参数以"char *argv[]"这样的形式传递命令行参数。而execl开头的函数采用了我们更容易习惯的方式，把参数一个一个列出来，然后以一个NULL表示结束,也可以写成(char *)0。

其次紧跟着的2个以p结尾的函数execlp和execvp。与其他几个函数相比，除execlp和execvp之外的4个函数都要求，它们的第1个参数path必须是一个完整的路径，如"/bin/ls"；而execlp和execvp的第1个参数file可以简单到仅仅是一个文件名，如"ls"，这两个函数可以自动到环境变量PATH制定的目录里去寻找。

最后两个函数execle和execve，都使用了char *envp[]来传递环境变量。在全部6个函数中，只有execle和execve需要传递环境变量，其它的4个函数都没有这个参数，这并不意味着它们不传递环境变量，这4个函数将把默认的环境变量不做任何修改地传给被执行的应用程序。而execle和execve会用指定的环境变量去替代默认的那些。

最后要强调一点，大家在平时的编程中，如果用到了exec函数族，一定记得要加错误判断语句。因为与其他系统调用比起来，exec很容易受伤，被执行文件的位置，权限等很多因素都能导致该调用的失败。最常见的错误是：

1. 找不到文件或路径，此时errno被设置为ENOENT；

2. 数组argv和envp忘记用NULL结束，此时errno被设置为EFAULT；

3. 没有对要执行文件的运行权限，此时errno被设置为EACCES。

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