Linux进程间的通信（一）exec函数族，getenv获取系统环境变量，system和popen的区别，文件和记录锁定通信

几个系统关键api

exec函数族

getenv()

system()

文件和记录锁定通信

在Linux/Unix系统中，进程间通信方式（Inter-Process Comunication）通常有如下若干中方式：

1、文件和记录锁定

2、管道

3、信号

4、system-V

5、POSIX信号量

6、套接字 socket

这些通信机制统称IPC，它们各有特色，各有适用的场合。

首先介绍

几个系统关键api

exec函数族

在进程中加载新的程序文件或脚本，覆盖原有代码重新运行

函数原型和如何调用如图所示

参考文献：

Linux进程------exec族函数、exec族函数与fork函数的配合_exec函数代替 fork-CSDN博客

这个函数网上的介绍有很多写的非常好的，就不过多赘述了

getenv()

首先介绍如何查看Linux系统环境变量

可输入env或者export查看，如图：

这是我的系统环境变量

获取系统环境变量函数

char *getenv(const char *name)

搜索 name 所指向的环境字符串，并返回相关的值给字符串。

包含在头文件#include <stdlib.h>中

具体用法为：

cpp 复制代码

p = getenv("USER")
printf("USER=%s\n", p);// 获取当前用户名
p = getenv("PWD")
printf("PWD=%s\n", p);//获取当前路径
p = getenv("PATH")
printf("PATH=%s\n", p);//获取PATH环境变量

system()

函数原型：

#include <stdlib.h>

int system(const char *command);

用法：在system()中直接添加想要调用的命令如system("ls -l");直接执行即可

重点：

system和fopen的区别

system函数的大概原理：

mysytem.c

cpp 复制代码

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

int mysystem(char *cmd)
{

    char tmp_cmd[1024] = {0};
    strcpy(tmp_cmd, cmd);    //将命令拷贝到临时的字符数组中

    // 参数列表
    char *argv[100] = {0};
    int argc = 0;

    //函数原型：
    //#include <string.h>
    //char *strtok(char *str, const char *delim)

    //str -- 要被分解成一组小字符串的字符串。
    //delim -- 包含分隔符的 C 字符串。

    //该函数返回被分解的第一个子字符串，如果没有可检索的字符串，则返回一个空指针
    char *p = strtok(tmp_cmd, " ");
    argv[argc++] = p;

    while (1)
    {
        /* strtok函数中有两个指针
        第一次调用这个函数是在while循环体之外,字符串中匹匹配的"delim"
        在第一个字符串和第二个字符串之间
        数此时的返回值第一个指针指向已经分割的字符串，
        第二个函数内部的指针指向返回值的指针+1,
        所以循环内的函数的第一个参数要填NULL是为了保留函数指针此时所在的位置以便于继续执行 */
        p = strtok(NULL, " ");
        if (p == NULL)
        {
            printf("参数解析完毕\n");
            break;
        }
        argv[argc++] = p;
    }

    // 检查参数是否切割完毕
    for (int i = 0; i < argc; i++)
    {
        printf("%s\t", argv[i]);
    }
    printf("\n");

    // 创建一个子进程
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) // 子进程
    {
        // 执行程序,路径视为环境变量
        //带p的一类exac函数，包括execlp、execvp、execvpe，如果参数file中包含'/'，
        //则就将其视为路径名，否则就按 PATH环境变量，
        //在它所指定的各目录中搜寻可执行文件。
        if (execvp(argv[0], argv) < 0)
        {
            perror("加载程序失败\n");
            return -1;
        }

        return 0; // 退出子进程
    }

    // 父进程 ,等待回收子进程的资源
    wait(NULL);

    return 1;
};

int main()
{
    mysystem("ls -l");
}

可以看到，在Linux内核中，system和popen的实现原理差不多，都是先fork一个进程，然后execv环境变量，然后return，system和popen的区别在于popen需要搭配pclose使用，因为popen在执行完之后没有释放资源，需要手动去回收资源，要不然就会变成僵尸进程。

参考文献：

Linux的system()和popen()差异_linux system 和 popen-CSDN博客

文件和记录锁定通信

一种非常古老原始的通信方式，在Linux中磁盘中创建一个文本文件，进程可以通过读写同一个文件来交换信息，已经给淘汰了，这里简单介绍一下

cpp 复制代码

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
// 全局变量
char value[1024] = {0};

int main()
{
    // 创建一个文件
    int fd = open("test.txt", O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL, 0777);

    // 创建一个进程
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) // 子进程获取数据
    {
        while (1)
        {
            printf("子进程,请输入数据\n");
            scanf("%s", value);
            // 写入文件
            lseek(fd, 0, SEEK_SET);
            write(fd, value, strlen(value));
        }
    }

    if (pid > 0) // 父进程输出数据
    {
        while (1)
        {
            // 读取文件
            lseek(fd, 0, SEEK_SET);
            read(fd, value, 1024);
            printf("输出数据%s\n", value);
            sleep(3);
        }
    }
}

欲知后事如何，且听下回分解，下一篇，更精彩