linux中进程的替换

原创于 2024-09-11 20:44:08 发布 · 899 阅读

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#linux #c语言

前言

进程的替换目的是为了节省资源，假设现在又A、B、C三个应用程序需要执行，如果我每执行一个程序都创建一个进程，目的是可以实现的，但是会浪费资源，那么可以创建一个进程，然后让进程在一个进程进行替换，那么就可以避免创建过多的进程导致资源的浪费。

一、exec函数族

int execl(const char *pathname, const char *arg, .../* (char *) NULL */);

int execlp(const char *file, const char *arg, .../* (char *) NULL */);

int execle(const char *pathname, const char *arg, .../*, (char *) NULL, char *const envp[] */);

int execv(const char *pathname, char *const argv[]);

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

int execvpe(const char *file, char *const argv[],char *const envp[]);

参数说明：

path:可执行文件的路径名，一般的可执行程序是在/bin目录下，例如常用的/bin/ls，/bin/pwd等。

file:可执行文件名，可以通过PATH环境变量指定的路径，只需传入"ls"，"cd"等。

arg:参数列表，以NULL结尾

argv[]:参数数组

envp[]:环境变量数组,环境变量为空，则新程序通常会继承调用进程的环境变量。

...代表一个可变参数；注释 /* (char *) NULL */ 是对程序员的提示，意思是结束标识为一个空指针。

返回值：

exec()函数只在发生错误时返回。返回值为-1,errno表示错误。

这些函数在执行时不会创建新的进程，而是替换调用它们的进程的映像。如果exec()调用成功，当前进程的代码、数据和堆栈将被新程序的相应部分替换，并且控制权立即转交给新程序，就是说exec()函数下的代码不会执行；使用exec()函数族可以进行进程替换，这是进程生命周期管理的一种方式，允许进程在执行新程序时重用现有的资源。

二、使用示例

1.execvp函数替换ls -l命令

代码如下（示例）：

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

int main()
{
        int num = 0;
        char buf[32];
        printf("请输入一个命令：");
        fgets(buf,sizeof(buf)-1,stdin);//使用fgets将输入的命令存储在buf数组中；
        buf[strlen(buf)-1] = '\0';
        int pid = fork();//创建子进程；
        if(pid == -1){
                perror("fork:");
                exit(EXIT_FAILURE);
        }else if(pid == 0){
                char *p_cmd = strtok(buf," ");//使用分割字符串函数将命令分割开，并将每隔字符串地址保存在指针数组p中；
                char *p[10];//定义一个指针数组用来存放分割开的字符串；
                p[num] = p_cmd;
                num++;
                while((p_cmd = strtok(NULL," ")) != NULL){
                        p[num] = p_cmd;
                        num++;
                }
                p[num] = NULL;//将字符串后的指针指向空；
                int exec = execvp("ls",p);//如果进程被替换，WEXITSTATUS(status)=0(退出的状态)，并且下面的代码将不会执行；
                if(exec == -1){
                        perror("execvp\n");
                }
                printf("child end!\n");
                exit(EXIT_FAILURE);//WEXITSTATUS(status)=1
        }else{                    //主进程；
                int status;
                int w = waitpid(pid,&status,0);//阻塞主进程，等待子进程结束；
                if(w == -1){
                        perror("waitpid:\n");
                        exit(EXIT_FAILURE);
                }
                printf("WEXITSTATUS(status) = %d\n",WEXITSTATUS(status));
                if(WEXITSTATUS(status)){
                        printf("Replace failure\n");
                }else{
                        printf("Replace success\n");//如果被替换，执行替换后的代码；
                }
        }
}

WEXTSTATUS(status)内部内部实际是

#define __WEXITSTATUS(status) (((status) & 0xff00) >> 8)
一个宏函数（不了解的话，可以看我发的c语言中的宏），执行了一个按位与和右移8位的操作.