执行新程序　execve()

新程序的执行

一：execve()

之所以叫新程序的执行，原因是这部分内容一般发生在

fork()

和

vfork()

之后，在子进程中通过系统调用

execve()

可以将新程序加载到子进程的内存空间。这个操作会丢弃原来的子进程

execve()

之后的部分，而子进程的栈、数据会被新进程的相应部分所替换。即除了进程ID之外，这个进程已经与原来的进程没有关系了。

举个例子：在

shell(shell也是一个进程)

中执行最简单的

HelloWorld

程序。它也是首先调用

execve()

这个系统调用的，下面用

strace

跟踪下执行

HelloWorld

的过程，我们可以看到第一步执行的是

execve()

。省略了后面信息，如图：



实际上

Hello

进程的父进程是

shell进程

，它是

shell进程

fork出来的一个子进程然后执行

execve

之后在执行的

Hello

，所以我们下面来看看这个

execve

:

#include <unistd.h>
int execve(const char *filename, char *const argv[],
char *const envp[]);

filename:包含准备载入当前进程空间的新程序的路径名。既可以是绝对路径，又可以是相对路径。

argv[]:指定了传给新进程的命令行参数，该数组对应于c语言main函数的argv参数数组，格式也相同，argv[0]对应命令名，通常情况下该值与filename中的basename(就是绝对路径的最后一个)相同。

envp[]:最后一个参数envp指定了新程序的环境列表。参数envp对应于新程序的environ数组。

还要注意的是：由于是将调用进程取而代之，因此对

execve

的调用将永远不能返回，也无需检查它的返回值，因为该值始终为

-1

，实际上，一旦返回就表明了错误，通常会有error值来判断，下面是几个常用的：

- EACCES：参数pathname没有指向一个常规文件，未对该文件赋于可执行权限，或者因为目录没有

x

权限。

- ENOTNT：pathname指定的文件并不存在。

- ETXTBSY：存一个或者多个进程已经以写入的方式打开pathname所指定的文件。

下面我们举个例子说明execve的用法：

filename:execve.c

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<string.h>

int main(int argc,char *argv[])
{
char *argVec[10];                               //参数数组
char *envVec[] = {"环境参数1","环境参数2",NULL};  //环境变量数组
argVec[0] = argv[1];
argVec[1] = "hello world";
argVec[2] = "goodbye";
execve(argv[1],argVec,envVec);        //分别传入三个参数
return 0;
}

filename:envargs.c

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
extern char ** environ;
int main(int argc,char *argv[])          //argv[]相当于上面的argvec[]
{
int j;
char **ep;
for(j = 0;j < argc;j++) {
printf("argv[%d] = %s\n",j,argv[j]);
}
for(ep = environ;*ep != NULL;ep++) {    //environ是上面的envVec[]
printf("environ:%s\n",*ep);
}
exit(EXIT_SUCCESS);
return 0;
}

二：exec()函数族

实际上有关exec是一个函数族，包括

execle

,

execlp

,

execvp

,

execv

,

execl

但是他们具体的实现都是调用execve()之上。它们的区别就在于对路径名，参数以及环境变量的指定上。下面分别从这三个方面来区分这几个函数：

- 路径名：带

p

的表示可以通过环境变量PATH去查找，所以我们可以不用绝对路径，比如execlp和execvp就可以直接用filename。

- 参数：带

l

的execle()和execlp()以及execl()要求在调用中以字符串形式指定参数。首个参数相当于新程序main中的argv[0],因而通常与filename中的basename相同(就是绝对路径的最后一个)。

- 环境变量：以

e

结尾的允许我们通过envp为新程序显式的指定环境变量，其中envp必须以

NULL

结尾。

下面我们通过这个表格来介绍exec()函数族之间的差异：

函数	执行程序文件	参数	环境变量
execve()	路径名	数组	envp参数
execle()	路径名	列表	envp数组
execlp()	文件名	列表	调用者environ
execvp()	文件名	数组	调用者environ
execv()	路径名	数组	调用者environ
execl()	路径名	列表	调用者environ