程序替换

main 函数回顾说明

main(int argc,char* argv[],char* env[])
argc：程序运行参数的个数
argv：程序运行参数，字符指针数组，最后一个参数之后，以NULL结尾
env：程序的环境变量，字符指针数组，最后一个参数之后，以NULL结尾

程序替换

execve 指定运行参数argv

int execve(char* path,char* argv[],char* env[]);
功能： 将 path 这个路径名所指定的程序加载到内存中，然后让当前进程调度管理这个程序的运行
argv：用于设定这个程序的运行参数
env：用于设定这个程序的环境遍历
返回值：替换成功运行新程序 没有返回值；失败返回-1

使用示例：

// execve.c 程序

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>

int main()
{
  printf("这是我程序运行的起始位置~\n");

  char* argv[]={"-a","-d","-c","xzz",NULL};   //argv 字符函数必须以 NULL 结尾
  char* env[]={"MYVAL=999","CLASS=98",NULL};
  
//进行程序替换，argc 程序替换运行当前程序
  execve("./argc",argv,env);
  //execve("/bin/ls",argv,env);    //指定系统调用接口路径，指定运行参数和环境变量

   return 0;
}

其中所调用的 argc 程序：

//argc.c 程序

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>

int main(int argc,char* argv[],char* env[])
{
  int i=0;
  for(;argv[i]!=NULL;++i)   //将运行参数打印
    printf("argv[%d]=[%s]\n",i,argv[i]);

  printf("~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n");

  i=0;
  for(;env[i]!=NULL;++i)   //打印环境变量
    printf("env[%d]=[%s]\n",i,env[i]);

  return 0;
}

运行结果：

execvp 不需要指定环境变量

int execvp(char* file,char* argc[],cahr* env);
第一个参数不用指定路径，默认会在 PATH环境变量指定的路径下找
环境变量默认使用当前已有的，不用手动设置环境变量

使用示例：

int main()
{
  printf("这是我程序运行的起始位置~\n");

  //char* argv[]={"-a","-d","-c","xzz",NULL};   //argv 字符函数必须以 NULL 结尾
  //char* env[]={"MYVAL=999","CLASS=98",NULL};
 // execve("./argc",argv,env);

  
  char *argv[]={"ls","-l",NULL};
  char* env[]={NULL};
  
  //使用运行参数 argv 中 ls -l 替换当前程序
  execvp("ls",argv);   
  //env 默认采用已有的环境变量，且不需要指定路径

//execvp("./argc",argv);
  
 // 等价于 execve("ls",argc,env-main中第三个参数)

  printf("这是我程序运行的终止~~~\n");


  return 0;
}

execv

int execv(char* path,char* argv[]);
不用设置环境变量，但是需要路径

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>

int main()
{
  printf("这是我程序运行的起始位置~\n");
  
  char *argv[]={"ls","-l",NULL};

  execv("ls",argv);   //不指定路径时会发生错误
  perror("execv error\n");

  printf("这是我程序运行的终止~~~\n");
  return 0;
}

当没有指定 ls 的位置时，会发生替换失败：

当指定路径之后：

execv("/bin/ls",argv);

execv(“bin/ls”,argv); 需要指定路径
execvp(“ls”,argv); 不需要指定路径
execve(“bin/ls”,argv,env); 手动设置环境变量，并且需要指定路径

execl 、execlp 、execle

上述三种替换每次都需要定义一个参数字符指针数组，比较麻烦，因此常会这三种替换函数：

int execl(char* path,…/char arg*/);
int execlp(char* file,…);
int execle(char* path,…,char* env[]);

使用示例：

execlp("ls","ls","-l",NULL)        //可以不指定环境变量
execle("bin/ls","ls","-l",NULL,env)      //需要指定环境变量以及系统调用接口的路径

程序替换的作用

shell 是一个命令行解释器，捕捉用户的输入信息，了解用户想要干什么，然后执行对应的shell指令--------系统内核与用户之间沟通的桥梁

（1）父进程捕捉用户输入 [ ls -l -a ]；
（2）解析输入，得到命令名称，各个参数 [ls] [-l] [-a]；
（3）创建子进程；
（4）对子进程进行程序替换，将子进程要进行调度的程序换成要执行的 shell 指令程序；
（5）父进程等待子进程退出（等待指令执行完毕----避免僵尸进程），然后捕捉用户的下一个输入。

小点点

wc -l ：统计个数（行数统计）
du ：查看磁盘空间
pstree ：查看目录的树形结构

Q1：不算main函数进程，一一共创建了多少个进程？

Q2：请问打印了多少个 * ？

int main()
{
	for(int i=0;i<2;++i){
		fork();
		printf("*\n");
	}
	return 0;
}

答案：6个

存在 \n 说明会刷新缓冲区，因此创建子进程时不会复制父进程内容（*）

Q3：请问打印了多少个 * ？

int main()
{
	for(int i=0;i<2;++i){
		fork();
		printf("*");
	}
	return 0;
}

答案：8个

不存在 \n 说明不会刷新缓冲区，因此 * 不会打印，暂时存储在缓冲区里，因此创建子进程会同时复制父进程缓冲区中内容（*）