【C++高并发服务器WebServer】-2：exec函数簇、进程控制

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一、exec函数簇介绍
二、exec函数簇

一、exec函数簇介绍

exec 函数族的作用是根据指定的文件名找到可执行文件，并用它来取代调用进程的内容，换句话说，就是在调用进程内部执行一个可执行文件。

exec函数族的函数执行成功后不会返回，因为调用进程的实体，包括代码段，数据段和堆栈等都已经被新的内容（也就是新的进程信息会替换原进程的"用户区"的信息）取代，只留下进程ID等一些表面上的信息仍保持原样（比如PID、PPID、进程组号等这些在内核区的PCB中的信息），颇有些神似"三十六计"中的"金蝉脱壳"。看上去还是旧的躯壳，却已经注入了新的灵魂。只有调用失败了，它们才会返回-1，从原程序的调用点接着往下执行。

二、exec函数簇

cpp 复制代码

int execl(const char *path,const char *arg,.../* (char *) NULL */);
int execlp(const char *file,const char *arg,.../* (char *) NULL */);
int execle(const char *path,const char *arg,.../* (char *) NULL ,char * const envp[] */;

int execv(const char *path,char *const argv[]);
int execvp(const char *file ,char *const argv[]);
int execvp(const char *file,char *const argv[], char *const envp[]);

//前面几个都是标准c库的函数，下面这个是linux的函数，一般来说就最上面两个用的最多。
int execve(const char *filename,char *const argv[],char *const envp[]);

l:list参数地址列表，以空指针结尾。
v:vector存有各参数地址的指针数组的地址。
p:path按PATH环境变量指定的目录搜索可执行文件。
e:environment存有环境变量字符串地址的指针数组地址。

输入man 3 exec查看标准C库的文档解释：

首先在某个文件夹下创建hello.c文件，代码如下：

cpp 复制代码

#include <stdio.h>

int main() {    

    printf("hello, world\n");

    return 0;
}

然后在同级文件夹下创建execl.c文件，然后通过gcc exec.c -o exec进行编译。

cpp 复制代码

/*
    #include<unistd.h>
    int execl(const char *path, const char *arg, ...);
    参数：
        -path：
            需要指定的执行的文件路径或者相对路径的名称
            比如a.out 或者/home/linux/a.out
            执行a.out的时候可以传递一些参数，所以后面都是可变参数
        -arg:
            是执行可执行文件需要的参数列表
            第一个参数一般没有什么作用，为了方便，一般写的是程序的名称、
            从第二个参数开始往后，就是程序执行所需要的参数。
            参数最后需要以NULL结束（哨兵）。
    返回值：
        只有出错的时候才会有返回值，返回-1，并且设置errno。
        如果调用成功，没有返回值。
        为什么没有返回值？因为用户区的内容已经被替换了。
*/

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


int main() {

    // 创建一个子进程，在子进程中执行exec函数族中的函数
    pid_t pid = fork();

    if(pid > 0) {
        // 父进程
        printf("我是父进程, pid : %d\n",getpid());
        sleep(1);
    }else if(pid == 0) {
        // 子进程
        execl("hello","hello",NULL);
		//也可以试着跑一下系统的shell命令，也就是ps aux查看进程的命令，ps是可执行文件，aux是参数。
		//execl("/bin/ps", "ps", "aux", NULL);	
    }
    for(int i = 0; i < 3; i++) {
        printf("i = %d, pid = %d\n", i, getpid());
    }

    return 0;
}

运行./exec，会发现输出了hello,world! 并且只有父进程在输出for循环，子进程因为跳出实现另一个进程，不会再往下执行了。

下面的execlp函数则是到环境变量（输入env 即可查看环境变量，可以看到ps的环境变量是/usr/local/bin，所以下面的代码是可以成功找到ps并且执行的。）中去找可执行文件，所以不需要路径。

cpp 复制代码

/*  
    #include <unistd.h>
    int execlp(const char *file, const char *arg, ... );
        - 会到环境变量中查找指定的可执行文件，如果找到了就执行，找不到就执行不成功。
        - 参数：
            - file:需要执行的可执行文件的文件名
                a.out
                ps

            - arg:是执行可执行文件所需要的参数列表
                第一个参数一般没有什么作用，为了方便，一般写的是执行的程序的名称
                从第二个参数开始往后，就是程序执行所需要的的参数列表。
                参数最后需要以NULL结束（哨兵）

        - 返回值：
            只有当调用失败，才会有返回值，返回-1，并且设置errno
            如果调用成功，没有返回值。


        int execv(const char *path, char *const argv[]);
        argv是需要的参数的一个字符串数组
        char * argv[] = {"ps", "aux", NULL};
        execv("/bin/ps", argv);

*/
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

int main() {

    // 创建一个子进程，在子进程中执行exec函数族中的函数
    pid_t pid = fork();

    if(pid > 0) {
        // 父进程
        printf("i am parent process, pid : %d\n",getpid());
        sleep(1);
    }else if(pid == 0) {
        // 子进程
        execlp("ps", "ps", "aux", NULL);
        printf("i am child process, pid : %d\n", getpid());
    }

    for(int i = 0; i < 3; i++) {
        printf("i = %d, pid = %d\n", i, getpid());
    }

    return 0;
}