【C++高并发服务器WebServer】-2：exec函数簇、进程控制

  
一、exec函数簇先容

exec 函数族的作用是根据指定的文件名找到可实行文件，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实行一个可实行文件。
exec函数族的函数实行成功后不会返回，由于调用进程的实体，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更换原进程的“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，却已经注入了新的魂魄。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实行。
二、exec函数簇

1. int execl(const char *path,const char *arg,.../* (char *) NULL */);
2. int execlp(const char *file,const char *arg,.../* (char *) NULL */);
3. int execle(const char *path,const char *arg,.../* (char *) NULL ,char * const envp[] */;
5. int execv(const char *path,char *const argv[]);
6. int execvp(const char *file ,char *const argv[]);
7. int execvp(const char *file,char *const argv[], char *const envp[]);
9. //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。
10. int execve(const char *filename,char *const argv[],char *const envp[]);

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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刮可实行文件。
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：

起首在某个文件夹下创建hello.c文件，代码如下：

1. #include <stdio.h>
3. int main() {   
5.     printf("hello, world\n");
7.     return 0;
8. }

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

1. /*
2.     #include<unistd.h>
3.     int execl(const char *path, const char *arg, ...);
4.     参数：
5.         -path：
6.             需要指定的执行的文件路径或者相对路径的名称
7.             比如a.out 或者/home/linux/a.out
8.             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
9.         -arg:
10.             是执行可执行文件需要的参数列表
11.             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、
12.             从第二个参数开始往后，就是程序执行所需要的参数。
13.             参数最后需要以NULL结束（哨兵）。
14.     返回值：
15.         只有出错的时候才会有返回值，返回-1，并且设置errno。
16.         如果调用成功，没有返回值。
17.         为什么没有返回值？因为用户区的内容已经被替换了。
18. */
20. #include <unistd.h>
21. #include <stdio.h>
22. #include<sys/types.h>
25. int main() {
27.     // 创建一个子进程，在子进程中执行exec函数族中的函数
28.     pid_t pid = fork();
30.     if(pid > 0) {
31.         // 父进程
32.         printf("我是父进程, pid : %d\n",getpid());
33.         sleep(1);
34.     }else if(pid == 0) {
35.         // 子进程
36.         execl("hello","hello",NULL);
37.                 //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。
38.                 //execl("/bin/ps", "ps", "aux", NULL);       
39.     }
40.     for(int i = 0; i < 3; i++) {
41.         printf("i = %d, pid = %d\n", i, getpid());
42.     }
44.     return 0;
45. }

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运行./exec，会发现输出了hello,world! 并且只有父进程在输出for循环，子进程由于跳出实现另一个进程，不会再往下实行了。

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并且实行的。）中去找可实行文件，所以不需要路径。

1. /*  
2.     #include <unistd.h>
3.     int execlp(const char *file, const char *arg, ... );
4.         - 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。
5.         - 参数：
6.             - file:需要执行的可执行文件的文件名
7.                 a.out
8.                 ps
10.             - arg:是执行可执行文件所需要的参数列表
11.                 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
12.                 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。
13.                 参数最后需要以NULL结束（哨兵）
15.         - 返回值：
16.             只有当调用失败，才会有返回值，返回-1，并且设置errno
17.             如果调用成功，没有返回值。
20.         int execv(const char *path, char *const argv[]);
21.         argv是需要的参数的一个字符串数组
22.         char * argv[] = {"ps", "aux", NULL};
23.         execv("/bin/ps", argv);
25. */
26. #include <unistd.h>
27. #include <stdio.h>
29. int main() {
31.     // 创建一个子进程，在子进程中执行exec函数族中的函数
32.     pid_t pid = fork();
34.     if(pid > 0) {
35.         // 父进程
36.         printf("i am parent process, pid : %d\n",getpid());
37.         sleep(1);
38.     }else if(pid == 0) {
39.         // 子进程
40.         execlp("ps", "ps", "aux", NULL);
41.         printf("i am child process, pid : %d\n", getpid());
42.     }
44.     for(int i = 0; i < 3; i++) {
45.         printf("i = %d, pid = %d\n", i, getpid());
46.     }
48.     return 0;
49. }

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