Linux多任務編程（三） exec函數族及其基礎實驗

exec函數族

函數族說明

fork() 函數用於建立一個新的子進程，該子進程幾乎複製了父進程的全 部內容，但是，這個新建立的子進程如何執行呢？exec 函數族就提供了一個在進程中啟動另一個程式執行的 方法。它可以根據指定的檔案名稱或目錄名找到可執行檔，並用它來取代原調用進程的資料區段、程式碼片段和堆棧 段，在執行完之後，原調用進程的內容除了進程號外，其他全部被新的進程替換了。另外，這裡的可執行檔 既可以是二進位檔案，也可以是Linux下任何可執行檔指令檔。

在 Linux 中使用exec函數族主要有 兩種情況：

當進程認為自己不能再為系統和使用者做出任何貢獻時，就可以調用 exec 函數族中的任意 一個函數讓自己重生。

如果一個進程想執行另一個程式，那麼它就可以調用 fork() 函數建立一個進 程，然後調用 exec 函數族中的任意一個函數，這樣看起來就像通過執行應用程式而產生了一個新進程（這種 情況非常普遍）。

函數族文法

實際上，在Linux中並沒有exec()函數，而是由6個以 exec 開頭 的函數，它們之間的文法有細微差別。下表列出了 exec 函數族的6個成員函數的文法：

這6個函數在函數名和使用文法的規則上都有細微的區別，下面就從可執行檔尋找方式、參數傳遞方式和環 境變數這幾個方面進行比較。

尋找方式：表1中的前4個函數的尋找方式都是完整的檔案目錄路徑，而 最後兩個函數（也就是以 p 結尾的兩個函數）可以只給出檔案名稱，系統就會自動按照環境變數“$PATH” 所 指定的路徑進行尋找。

參數傳遞方式：exec函數族的參數傳遞有兩種：一種是逐個列舉的方式，而另 一種則是將所有參數整體構造指標數組傳遞。在這裡是以函數名的第5位字母來區分的，字母為 "l"(list)的表示逐個列舉參數的方式，其文法為const char *arg;字母為“v”(vector)的表示將 所有參數整體構造指標數組傳遞，其文法為 char *const argv[]。這裡的參數實際上就是使用者在使用這個可 執行檔案時所需的全部命令選項字串（包括該可執行程式命令本身）。要注意的是，這些參數必須以NULL結 束。

環境變數： exec函數族可以預設系統的環境變數，也可以傳入指定的環境變數。這裡以 “e” (environment)結尾的兩個函數 execle()和 execve()就可以在 envp[]中指定當前進程所使用的環境變數。

表2再對這6個函數中的函數名和對應文法做了一個小結，主要指出了函數名中每一位對應所表明的含 義，以此表加以記住這6個函數。

事實上，這6個函數中真正的系統調用只有execve()，其他5個都是庫函數，它們最終都會調用execve()這 個系統調用。在使用exec函數族時，一定要加上錯誤判斷語句。exec 很容易執行失敗，其中最常見的原因有 ：

①  找不到檔案或路徑，此時 errno 被設定為 ENOENT。

②  數組argv 和 envp  忘記用NULL結束，此時，errno被設定為 EFAUL。

③  沒有對應可執行檔的運行 許可權，此時 errno 被設定為EACCES。