linux-----进程execl簇函数

1. execl函数族概述
   • 在Linux中，execl函数族用于在一个进程中加载并执行一个新的程序，它会替换当前进程的地址空间（代码段、数据段、堆和栈等）。这个函数族包括execl、execlp、execle、execv、execvp和execvpe，它们的主要功能相似，但在参数传递方式和程序查找路径上有所不同。
   • 这些函数通常在fork创建子进程后使用，子进程通过execl函数族来执行另一个程序，而父进程可以继续执行其他任务或者等待子进程结束。
2. execl函数详细介绍
   • 函数原型：int execl(const char *path, const char *arg,...);
   • 参数说明：
     • path：这是要执行的新程序的完整路径名，例如"/bin/ls"。它指定了可执行文件在文件系统中的位置。
     • arg：这是传递给新程序的参数列表，第一个参数arg通常是新程序的文件名（这是一种约定），后面的参数是程序运行时需要的实际参数。参数列表必须以NULL结尾，用于表示参数列表的结束。例如，execl("/bin/ls", "ls", "-l", "/home", NULL);，这里"ls"是程序名，"-l"和"/home"是传递给ls程序的参数，NULL表示参数结束。
   • 返回值：
     • 成功时，execl函数不会返回，因为它已经用新程序替换了当前进程的地址空间。
     • 失败时，函数返回 - 1，并且会设置errno来指示错误原因，比如文件不存在、权限不足等。
3. execlp函数详细介绍
   • 函数原型：int execlp(const char *file, const char *arg,...);
   • 参数说明：
     • file：与execl函数的path参数不同，execlp的file参数可以是程序的文件名，它会在环境变量PATH指定的路径中查找可执行文件。例如，如果PATH包含/bin:/usr/bin，并且file为"ls"，系统会在/bin和/usr/bin等目录中查找ls程序。
     • 后面的arg参数和execl函数一样，是传递给新程序的参数列表，以NULL结尾。
   • 返回值：和execl函数相同，成功时不返回，失败时返回 - 1并设置errno。
4. execle函数详细介绍
   • 函数原型：int execle(const char *path, const char *arg,..., char *const envp[]);
   • 参数说明：
     • path：和execl函数中的path一样，是要执行的新程序的完整路径名。
     • arg：参数列表，以NULL结尾。
     • envp：这是一个指向环境变量数组的指针，用于为新程序设置环境变量。数组的每个元素是一个以NULL结尾的字符串，形式为"VARIABLE=value"，例如{"PATH=/bin:/usr/bin", "HOME=/home/user", NULL}。如果不设置这个参数，新程序会继承当前进程的环境变量。
   • 返回值：同execl和execlp函数，成功不返回，失败返回 - 1并设置errno。
5. execv函数详细介绍
   • 函数原型：int execv(const char *path, char *const argv[]);
   • 参数说明：
     • path：要执行的新程序的完整路径名。
     • argv：这是一个指向字符串数组的指针，用于传递参数给新程序。数组的第一个元素通常是新程序的文件名，后面的元素是实际参数，最后一个元素必须是NULL，用于表示参数结束。这种参数传递方式和execl函数的参数列表类似，但使用数组形式更方便在程序中动态构建参数列表。例如，char *argv[] = {"ls", "-l", "/home", NULL}; execv("/bin/ls", argv);。
   • 返回值：成功不返回，失败返回 - 1并设置errno。
6. execvp函数详细介绍
   • 函数原型：int execvp(const char *file, char *const argv[]);
   • 参数说明：
     • file：可以是程序文件名，会在PATH指定的路径中查找可执行文件。
     • argv：和execv函数一样，是指向参数数组的指针，用于传递参数给新程序。
   • 返回值：同其他execl函数族成员，成功不返回，失败返回 - 1并设置errno。
7. execvpe函数详细介绍
   • 函数原型：int execvpe(const char *file, char *const argv[], char *const envp[]);
   • 参数说明：
     • file：程序文件名，在PATH路径中查找可执行文件。
     • argv：参数数组指针，用于传递参数。
     • envp：环境变量数组指针，用于设置新程序的环境变量。
   • 返回值：成功不返回，失败返回 - 1并设置errno。
8. 代码示例（以execl为例）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main() {
    pid_t pid;
    pid = fork();
    if (pid == -1) {
       perror("fork失败");
       return 1;
    } else if (pid == 0) {
       // 子进程
       // 使用execl执行/bin/ls -l命令
       if (execl("/bin/ls", "ls", "-l", NULL) == -1) {
          perror("execl失败");
          return 1;
       }
    } else {
       // 父进程
       // 可以在这里做其他事情，或者等待子进程结束
       // 这里简单地等待子进程结束
       wait(NULL);
       printf("子进程执行完毕。\n");
    }
    return 0;
}

在这个示例中，首先通过fork函数创建一个子进程。在子进程中，使用execl函数执行/bin/ls -l命令来列出当前目录下的文件详细信息。如果execl执行成功，子进程的地址空间会被ls程序替换，开始执行ls -l操作。父进程则等待子进程结束后打印一条消息。这个示例展示了execl函数族在进程中加载并执行新程序的基本用法，并且体现了父子进程之间的协作。