exec函数族
使用fork()函数创建的子进程，其中包含的程序代码完全相同，只是能根据fork()函数的返回值，执行不同的代码分支。当每个分支的内容较多时，代码自身便较为庞大；另外，若要执行的分支与程序其它内容并不相干，对子进程来说，除与之对应的分支外的大多内容都是没有意义的。但fork()函数每创建一个子进程，都要将这“庞大”程序或无意义的代码复制一次，如此，代码冗余造成的空间消耗将不可忽视。
高级编程语言中提出了函数的概念，使用函数，可以提高代码是用来，优化代码结构。进程控制中也有类似的功能：若要使进程执行另外一段程序，可以通过调用exec函数族来实现。
exec函数族的功能是：根据指定的文件名或路径，找到可执行文件，用该文件取代调用该函数的进程中的程序，再从该文件的main()函数开始，执行文件的内容。exec函数族可以视为系统调用，共由6个函数组成。
调用exec函数族时不创建新进程，因此进程的pid并未改变。exec只是用新程序中的数据替换了进程中的代码段、数据段和堆、栈中的数据。exec调用成功时没有返回值。
exec函数族一般与fork()函数一起使用：使用fork()函数创建进程，使用exec函数族修该进程任务。调用这两个函数后，进程与其中数据的变化情况如图1所示。
图1 fork()函数与exec
exec函数族中包含6个函数，分别为：execl()、execlp()、execle()、execv()、execvp()、execve()，它们包含在系统库unistd.h中，函数声明分别如下：
int execl(const char *path, const char *arg, ...);
int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
int execle(const char *path, const char *arg, ..., char * const envp[]);
int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);
int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);这6个函数的函数名非常相似，但函数名与函数的参数列表之间也是有联系的，下面对函数的函数名与其中的参数进行分析。
（1）函数的第一个参数为file或path，它们的区别是：当参数为path时，传入的数据为路径名；当参数为file时，传入的数据为可执行文件名。使用*file作为参数时，若传入的数据中包含“/”，就将其视为路径名；否则系统会根据进程的PATH环境变量，在它指定的各个目录中搜索传入的可执行文件。
（2）读者可以将exec函数族分为以execl与execv开头的两类：函数名中的l通过列举传递参数，参数列表会将执行第一个文件用到的参数逐一列举，由于参数列表长度不定，最后要用哨兵“NULL”表示列举结束；函数名中的v通过参数向量表传递参数，函数中以“char *argv[]”的形式传递文件执行时使用的参数，数组中最后一个参数为哨兵“NULL”。
（3）当以execl和execv为前缀时，若函数名后缀为空，参考分析（1）（2）即可；若函数名中含有p，表示其参数列表的第一个参数接收的为路径；若函数名中含有e，表示environment，即环境变量，参数列表中对应有参数“char *const envp[]”，该参数用于接收用户传入的环境变量，exec函数会使用接收到的环境变量替代默认的环境变量。
读者可在man手册中查询学习更多关于exec函数族的知识。实际上，只有execve()是真正的系统调用，其它五个函数最终都调用execve()，因此execve()函数在man手册第2节，其它exec函数在man手册第3节。
下面通过案例来展示exec函数族的用法。
案例3：在程序中创建一个子进程，之后使父进程打印自己的pid信息，使子进程通过exec函数族获取系统命令文件，执行ls命令。
案例实现如下：
test_exec.c
1 #include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h>
3 #include <unistd.h>
4
5 int main()
6 {
7 pid_t pid;
8 pid=fork();
9 if(pid==-1)
10 {
11 perror("fork error");
12 exit(1);
13 }
14 else if(pid>0)
15 {
16 printf("parent process:pid=%d\n",getpid());
17 }
18 else if(pid==0)
19 {
20 printf("child process:pid=%d\n",getpid());
21 //execl("/bin/ls","-a","-l","test_fork.c",NULL); //①
22 //execlp("ls","-a","-l","test_fork.c",NULL); //②
23 char *arg[]={"-a","-l","test_fork.c",NULL}; //③
24 execvp("ls",arg);
25 perror("error exec\n");
26 printf("child process:pid=%d\n",getpid());
27 }
28 return 0;
29 }在案例3中分别使用execl()（①）、execlp()（②）和execvp()（③）函数对ls命令进行了调用，它们的输出结果相同，如下所示：
parent process:pid=3587
child process:pid=3588
-rw-rw-r--. 1 itheima itheima 375 Oct 18 16:18 test_fork.c需要注意，exec函数族在调用成功时不会产生返回值，但由于种种原因（调用的文件不存在、环境变量错误等等），调用失败的几率比较大，因此在使用时，最好在调用exec函数后，通过perror()函数打印错误信息，判断exec函数族是否调用成功。
其它三个函数的使用方法与以上三个函数的使用方法大同小异，读者可自行尝试使用。
隐藏目录
