文件描述符

文件描述符表是一個指針數組，文件描述符是一個整數。
文件描述符表對應的指針是一個結構體，名字為file_struct，里面保存的是已經打開文件的信息

需要注意的是父子進程之間讀時共享，寫時復制的原則是針對物理地址而言的，通過程序操控虛擬地址的我們是無法查別到這個問題的，其中的機理由MMU進行控制（詳見我的上一篇博客：Linux系統【一】CPU+MMU+fork函數創建進程）

測試程序：

#include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<stdlib.h> #include<sys/wait.h> #include<sys/types.h>int main() {int *t = (int*)malloc(sizeof(int));*t = 0;printf("parent process:&t=%p\n",t);pid_t pid;pid = fork();if(0 == pid){printf("child process:&t=%p\n",t);(*t)++;printf("child process:&t=%p\n",t);printf("child process:t=%d\n",*t);}else{wait(NULL);printf("parent process:&t=%p\n",t);printf("parent process:t=%d\n",*t);}return 0; }

運行結果：

exec函數族

fork創建子進程后執行的是和父進程相同的程序（有可能執行不同的代碼分支），子進程往往要調用一種exec函數來執行另一個程序，當進程調用一種exec函數時，該進程的用戶空間代碼和數據完全被新程序替換，從新程序的啟動例程（簡單來講就是main函數，實際上是一個由匯編和C混合編寫的程序）。調用exec并不創建新進程，所以調用exec前后進程的id并未改變

命令行執行程序的實質其實就是fork+exec

#include <unistd.h> extern char **environ; int execl(const char *path, const char *arg, .../* (char *) NULL */); int execlp(const char *file, const char *arg, ... //第一個參數為可執行文件的文件名，后面的參數是命令行參數/* (char *) NULL */); int execle(const char *path, const char *arg, .../*, (char *) NULL, 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[]);

• l list 命令行參數列表
• p PATH　搜索file時使用PATH變量
• v vector 使用命令行參數數組
• e environment 使用環境變量數組，不適用進程原有的環境變量，設置新加載程序運行的環境變量

execlp

調用程序的時候會搜索一遍環境變量，如果在環境變量中可以找到程序就會執行，否則按照路徑運行程序。

#include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<stdlib.h>int main() {pid_t pid;pid = fork();if(-1 == pid){perror("fork error:");exit(1);}else if(0 == pid){execlp("ls","ls","-l","-a",(char *)NULL);}else{sleep(1);printf("Parent");}return 0; }

這里解釋一下上述程序：execlp函數第一個參數是調用的程序，從第二個參數開始是命令行參數，最后一定要以(char*)NULL結尾才能正常運行。其中比較特殊的是命令行參數的第一個參數是什么不重要，我上面雖然寫的是ls，但其實隨便寫什么都可以。

為什么會有這種寫什么都可以的情況出現呢？實際原因是：我們在執行程序的時候系統會默認帶有一個參數（雖然這個參數大多數情況下都與程序名相同，但是某些shell會將此參數設置為完全的路徑名），所以我們第一個參數是不會有作用的，真正有作用的參數是從參數數組中第一個元素開始的。

例如：

//test.c #include<stdio.h>int main(int argc,char* args[]) {for(int i=0;i<=argc;++i){printf("%d=[%s]\n",i,args[i]);}return 0; }

將上面兩個程序組合：

#include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<stdlib.h>int main() {pid_t pid;pid = fork();if(-1 == pid){perror("fork error:");exit(1);}else if(0 == pid){execlp("./test","first","second","third",(char *)NULL);printf("Child\n");}else{sleep(1);printf("Parent\n");}return 0; }

我們可以發現一旦運行execlp將不會再運行原來進程后面的代碼，原本進程的代碼塊完全被新的文件代替

execl

不會查找環境變量，直接按照路徑運行程序

execle

需要借助環境變量表char ** environ

execv

傳入的需要是一個字符串數組，而不能直接傳命令行參數

例題：將當前系統中的進程信息打印到文件中

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<unistd.h>int main(int argc,char *argv[]) {if(argc != 2){printf("you should input filename\n");exit(1);}freopen(argv[1],"w",stdout);execlp("ps","ps","aux",(char*)NULL);return 0; }

更好的做法是使用dup2函數（其中的2的意思是to，如果后面是4的話意思常常是for），并將新進程放在子進程中

dep2(old fd,new fd); // 將舊文件描述符中的內容拷貝到新文件描述符中 #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<unistd.h> #include<sys/types.h> #include<sys/stat.h> #include<fcntl.h>int main(int argc,char *argv[]) {if(argc != 2){printf("you should input filename\n");exit(1);} // freopen(argv[1],"w",stdout);int fd = open(argv[1],O_CREAT | O_RDWR,06444);if(-1 == fd){perror("openfile error:");exit(1);}dup2(fd,STDOUT_FILENO);pid_t pid=fork();if(-1 == pid){perror("fork error:");exit(1);}else if(0 == pid){execlp("ps","ps","aux",(char*)NULL);perror("exec error:"); //不需要判斷返回值，如果成功不會運行下面的語句exit(1);}else{close(fd);}return 0; }

需要注意的是使用dup2函數以后原本標準輸出文件指針丟失了，如果還要回到標準輸出文件，應該之前用dup保存一份，使用之后再dup2回去就可以了。

exec函數族沒有成功返回值，只有失敗返回值

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux系统【二】exec族函数及应用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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