程序替换 exec函数 .cpp调用.py

在子进程中，执行和父进程完全不同的代码

概念

程序替换的一种方法：execl

• 标准写法 execl("/usr/bin/ls","ls","-a","-l",NULL)参数列表结尾规定为NULL。

• 在execl之后的代码不会被执行（但如果替换失败，还是会执行后续代码的）。程序会被替换为ls程序相关的内容，并且重新开始执行替换之后的程序。

• 程序替换不会创建新进程，因此也不会创建新的PCB。

这里举例是用ls程序替换的过程

exec系列函数，只有运行失败情况的返回值，没有成功情况的返回值（程序都被替换了，也没有可以接受返回值的函数）。

原理

• 单进程情况：将原先程序的页表中保存的物理地址，更改为ls程序对应的物理地址。

• Linux中形成的可执行程序，是有格式的，即——ELF。其文件特征是，在程序的最开始，会存在一个的表头，其中记录了多项信息，其中就包括可执行程序的入口函数地址。因此完成了程序替换之后，能够重新运行新的程序。

• 并且，程序替换不会替换环境变量。而是根据进程的父子关系从上往下传递。

exec系列函数

• 所有系列函数开头是都是exec。
• 命名规律
  • l(list) : 表示参数采用列表
  • v(vector) : 参数用数组的方式保存
  • p(path) : 自动搜索环境变量PATH
  • e(env) : 表示自己维护环境变量

对于表格中的部分参数举例：

• char *const envp[] = {"PATH=/bin:/usr/bin", "TERM=console", NULL};
• char *const argv[] = {"ps", "-ef", NULL};

Function	Description	Usage Example
execl	Executes a program, taking a list of arguments.	execl("/bin/ls", "ls", "-l", (char *)NULL);
execle	Executes a program, taking a list of arguments and an environment list.	execle("/bin/ls", "ls", "-l", (char *)NULL, envp);
execlp	Executes a program, searching for it in the PATH environment variable.	execlp("ls", "ls", "-l", (char *)NULL);
execv	Executes a program, taking an array of arguments.	char *args[] = {"ls", "-l", NULL}; execv("/bin/ls", args);
execve	Executes a program, taking an array of arguments and an environment list.	char *args[] = {"ls", "-l", NULL}; execve("/bin/ls", args, envp);
execvp	Executes a program, searching for it in the PATH environment variable.	char *args[] = {"ls", "-l", NULL}; execvp("ls", args);

脚本语言

• 所有的脚本语言都要以#!开头，后面跟上解释器的路径。由解释器逐行来解释我们的脚本语言的内容。

shell脚本中的函数调用不需要圆括号

调用

例如：

• 使用execle()调用以下python程序`：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
    printf("fork above\n");
    fflush(stdout);  // 刷新标准输出缓冲区
    char *const envp[] = { NULL };
    execle("/usr/bin/python3", "python3", "test.py", (char *)NULL, envp);
    perror("execle");  // execle()返回时表示失败
    return 0;
}

.py文件内容

#!/usr/bin/python3
print("hello cpp&python")