fork + exec 系列函数创建子进程并执行其他程序(跨语言衔接示例)
在 Linux 系统编程中,fork() 和 exec() 是进程控制的两大核心。本文将演示如何使用 fork 创建子进程,再使用 exec 执行外部程序,展示多语言之间的 协同执行 过程。
1. fork + exec 基础原理
- fork():复制当前进程,返回两次(一次给父进程,一次给子进程)
- exec*():用新程序 替换当前进程映像(进程 ID 不变)
通常模式:
            
            
              c
              
              
            
          
          pid_t pid = fork();
if (pid == 0)                               // 子进程执行新程序
{
    execl("/bin/ls", "ls", "-l", NULL);
    perror("execl");                        // 出错处理
}
else                                        // 父进程继续执行
{
    wait(NULL);                             // 等待子进程退出
}2. 执行 Python 脚本的示例
1. Python 文件:script.py
        
            
            
              python
              
              
            
          
          # script.py
print("Hello from Python script!")2. C 程序执行 Python 脚本:
            
            
              c
              
              
            
          
          #include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0)                       // 子进程执行 python 脚本
    {
        execl("/usr/bin/python3", "python3", "script.py", NULL);
        perror("exec failed");
    }
    else                                // 父进程等待
    {
        wait(NULL);
        printf("Python 脚本执行完毕\n");
    }
    return 0;
}编译并运行:
            
            
              bash
              
              
            
          
          gcc run_python.c -o run_python
./run_python运行结果示例:
            
            
              csharp
              
              
            
          
          Hello from Python script!
Python 脚本执行完毕3. 执行 C++ 程序的示例
1. C++ 程序:hello.cpp
        
            
            
              cpp
              
              
            
          
          #include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    cout << "Hello, world!" << endl;
    return 0;
}编译:
            
            
              bash
              
              
            
          
          g++ hello.cpp -o hello_cpp2. C 程序调用该可执行文件:
            
            
              c
              
              
            
          
          #include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0)
    {
        execl("./hello_cpp", "hello_cpp", NULL); // 执行 C++ 程序
        perror("exec failed");
    }
    else
    {
        wait(NULL);
        printf("C++ 程序执行完毕\n");
    }
    return 0;
}编译并运行:
            
            
              bash
              
              
            
          
          gcc run_cpp.c -o run_cpp
./run_cpp运行结果示例:
Hello, world!
C++ 程序执行完毕4. 常见问题
| 问题 | 说明 | 
|---|---|
| exec 不执行? | 路径错误、参数没加 NULL、权限不够 | 
| 子进程未退出? | 忘记 wait()等待 | 
5. 总结
fork + exec 提供了 Linux 编程中最灵活的跨语言进程调用方式。你可以:
- 用 C 控制调度
- 执行 Python、C++、Shell 等不同程序
- 实现自定义脚本执行平台、服务型任务处理器等
此处仅演示最简单的 多语言协同执行,带环境变量、传参数等其他形式不涉及。