exec族配合fork函数使用

一、exec族

当进程调用一种 exec 函数时，该进程的用户空间代码和数据完全被新程序替换，从新程序的启动例程开始执行。调用 exec 并不创建新进程，所以调用 exec 前后该进程的 id 并未改变。exec族有以下：

#include <unistd.h>
extern char **environ;
 
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 execvpe(const char *file, char *const argv[],char *const envp[]);

为了方便记忆，分开以下几点来记忆：

• l：使用参数列表
• p：使用文件名，以文件名的方式查找可执行文件，系统会自动从 $PATH 查找
• v：应先构造一个指向各参数的指针数组，然后将该数组的地址作为这些函数的参数
• e：多了 envp[ ] 数组，使用新的环境变量代替调用进程的环境变量

参数说明：

• path：可执行文件的路径名字，例如：当前路径下的可执行文件，./a.out
• arg：可执行程序所带的参数，第一个参数为可执行文件的名字，没有带路径且 arg 必须以 NULL 结束，例如：复制文件的指令，后面带的参数，cp file1 file2
• file：如果参数 file 中包含 /，则将其视为路径名，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

返回值：
exec 函数族的函数执行成功后不会返回，调用失败时，会设置 errno 并返回 -1，然后从原程序的调用点接着往下执行。

1.1.execl

使用 execl 函数实现ls -l列出长格式目录：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
//函数原型：int execl(const char *path, const char *arg, ...);
 
int main(void)
{
    printf("Before execl\n");
    if(execl("/bin/ls", "ls", "-l", NULL) == -1)	//第一个参数是文件名，第二个参数是-l
    {
        printf("execl failed!\n");	
        perror("why");	//该函数会显示出错误的信息
    }
    printf("After execl\n");
    return 0;
}

1.2.execlp

该函数与上面的 execl 函数类似，只是不需要填写整个文件路径：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
//函数原型：int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
 
int main(void)
{
    printf("Before execl\n");
    if(execlp("ls", "ls", "-l", NULL) == -1)	
    {
        printf("execl failed!\n");	
        perror("why");	//该函数会显示出错误的信息
    }
    printf("After execl\n");
    return 0;
}

1.3.execvp

带 v 字母的 exec 族，使用之前需要创建一个数组用来装载程序的参数：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
//函数原型：int execvp(const char *file,  char *const argv[]);
 
int main(void)
{
    printf("Before execl\n");
    char *argv[] = {"ls", "-l", NULL};	//字符串指针数组
    if(execvp("ls", argv) == -1)	
    {
        printf("execl failed!\n");	
        perror("why");	//该函数会显示出错误的信息
    }
    printf("After execl\n");
    return 0;
}

二、软件实现

在父进程里创建一个子进程，并在子进程里调用 execl 函数，运行新程序，新程序修改文件：

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

int main()
{
	pid_t pid;
    int data = 0;

    while(1)
    {
         printf("Please input your data:\n");
         scanf("%d", &data);
         if(data == 1)
         {
              pid = fork();
              if(pid > 0)
              {
                   printf("This is the father\n");
                   wait(NULL);
              }
              if(pid == 0)
              {
                   execl("./exchange", "exchange", "Text.config", NULL);
                   exit(0);
              }
         }
         else
         {
              printf("Again\n");
         }
    }
    return 0;
}

下面是 exchange.c 文件：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char **argv)
{
     int fd, size;
     char *readBuf = NULL;

     fd = open(argv[1], O_RDWR);
     size = lseek(fd, 0, SEEK_END);
     lseek(fd, 0, SEEK_SET);
     readBuf = (char *)malloc(sizeof(char) * size);

     read(fd, readBuf, size);
     char *p = strstr(readBuf, "lyy=");		//该函数可以寻找该字符串第一次出现的位置
     if(p == NULL)
     {
             printf("Can't Find the signal\n");
             exit(-1);
     }
     p = p + strlen("lyy=");		//偏移lyy=个位置
     *p = '9';	//使用字符修改
     lseek(fd, 0, SEEK_SET);

     write(fd, readBuf, strlen(readBuf));
     close(fd);
     return 0;
}

编译 exchange.c 文件并生成文件名为 exchange 可执行文件

下面是 Text.config 文件的内容：