1  什么是创建进程(夺舍)

        在前面文章中,我们学习fork()函数用来创建进程

        子进程是父进程副本复制父进程除代码段以外的其他数据代码段数据和父进程共享

        子进程的PID与父进程不同:

        

        而创建新进程则不同。

        与fork()不同,exec函数族不是创建调用进程的子进程,而是创建一个新的进程去掉调用进程自身。

        新进程会用自己的全部地址空间覆盖调用进程的地址空间

        新进程的PID与调用进程相同(子进程变身后,父子关系不变):

        

2  创建新进程(夺舍)

        exec不是一个函数,而是一堆函数(6个),称为exec函数族。它们的功能是相同的,用法也相近,只是参数的形式和数量略有不同。建议只熟练用第1个即可

        #include <unistd.h>

        int execl   (const char* pathconst char* arg, …);

        int execlp (const char* file,    const char* arg, …); 

        int execle (const char* pathconst char* arg, …,  char* const envp[]);

        int execv  (const char* pathchar* const argv[]);

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

        int execve(const char* path,  char* const argv[],   char* const envp[]);

                功能:让新进程取代原本的旧进程

                path可执行文件路径

                arg:命令行参数

                …:不定长参数(可变长参数),就像printf()

                envp:旧进程为新进程指定环境变量,不指定则从调用进程复制

                            变相地在向新进程传递数据

                l:list,新进程的命令行参数以字符指针列表(const char* arg, …)的形式传入,列表以

                     指针结束,别忘了写NULL

               vvector,新进程的命令行参数以字符指针数组(char* const argv[])的形式传入,数组

                     空指针结束

                p:path,若第一个参数中不包含“/”完整路径,则将其视为文件名,并根据PATH环境

                      量搜索文件

                e:environment,新进程的环境变量字符指针数组(char* const envp[])的形式传入,

                      数组以空指针结束,不指定环境变量则从调用进程复制

        其实6个exec函数只有execve是真正的系统调用,其它5个是对evecve简单包装

        

        调用exec函数不仅改变调用进程的地址空间和进程映像,调用进程的一些属性也发生了变化(归零、默认失效):

        -任何处于阻塞状态信号都会丢失

        -被设置捕获信号还原默认操作

        -有关线程属性设置还原为缺省值

        -有关进程的统计信息会复位

        -与进程内存相关的任何数据都会丢失,包括内存映射文件局部变量等)

        –标准库在用户空间维护的一切数据结构(如通过atexit或on_exit函数注册退出处理函数

          都会丢失

        但有些属性会被新进程继承下来,如PID,PPID,实际用户ID,实际组ID,优先级文件描述符等。

        注意,如果新进程创建成功,exec函数是不会返回的,因为成功的exec调用会以跳转到新进程的入口地址作为结束,而刚刚运行代码是不会存在于新进程的地址空间中的(旧进程已死,没得返回;新进程没调用,也就返不给新进程)。但如果进程创建失败,exec函数会返回-1

//new.c  变身的目标
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>

int main(int argc,char* argv[],char* envp[]){
    printf("PID : %dn",getpid());
    printf("命令行参数:n");
    for(char** pp = argv;*pp;pp++){
        printf("%sn",*pp);
    }
    printf("环境变量:n");
    for(char** pp = envp;*pp;pp++){
        printf("%sn",*pp);
    }
    printf("---------------------n");
    return 0;
}
//编译行为new,作为变身的目标
//exec.c  创建新进程(bash的子进程exec变身成new进程)
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>

int main(void){
    printf("%d进程:我要变身了n",getpid());
    /*if(execl("./new","new","hello","123",NULL) == -1){ //第一个参数已定位,故第二
        perror("execl");                                 //个new无需再./
        return -1;
    }*/

    /*if(execl("/bin/ls","ls","-i","-a","-l",NULL) == -1){ //变身成ls命令
        perror("execl");                                //命令本质就是可执行程序
        return -1; 
    }*/

    /*if(execlp("lsSSSS","ls","-a","-i",NULL) == -1){  //报错
        perror("execlp");
        return -1;
    }*/

    //演示execve(),定义2个char* []
    //指定新进程的环境变量,变相在新旧进程间传递数据!
    char* envp[] = {"NAME=laozhang","AGE=18","FOOD=guobaorou",NULL};
    /*if(execle("./new","new","hello","123",NULL,envp) == -1){
        perror("execle");
        return -1;
    }*/
    char* argv[] = {"new","hello","123",NULL};
    if(execve("./new",argv,envp) == -1){
        perror("execve");
        return -1;
    }

    printf("%d进程:变身完成了n",getpid());//不会执行,因为前面已经进入new进程了
    return 0;                             //本进程已被抛弃,代码自然不被执行
}

//编译执行

        调用exec函数固然可以创建出新的进程,但是新进程会取代原来的进程。如果既想创建新的进程,同时又希望原来的进程继续存在, 则可以考虑fork() + exec()模式,即在fork产生的子进程里调用exec函数,新进程取代了子进程,但父进程依然存在

        

//forkexec.c  fork() + exec()模式
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/wait.h>

int main(void){
    //创建子进程
    pid_t pid = fork();
    if(pid == -1){
        perror("fork");
        return -1;
    }
    //子进程代码,exec变身
    if(pid == 0){
        if(execl("./new","new","hello","123",NULL) == -1){
            perror("execl");
            return -1;
        }
        //return 0; //可以注释掉,因为已变身成new进程了,这里压根不执行
    }               //即使变身失败,也return -1; 了
    //父进程代码,收尸
    int s;//用来输出子进程的终止状态
    if(waitpid(-1,&amp;s,0) == -1){ //-1任意PID,0阻塞
        perror("waitpid");
        return -1;
    }
    if(WIFEXITED(s)){
        printf("正常终止:%dn",WEXITSTATUS(s));
    }else{
        printf("异常终止:%dn",WTERMSIG(s));
    }

    //创建第二个子进程
    pid = fork();
    if(pid == -1){
        perror("fork");
        return -1;
    }
    //子进程代码
    if(pid == 0){
        if(execl("/bin/ls","ls","-i","-l",NULL) == -1){
            perror("execl");
            return -1;
        }
        //return 0;
    }
    //父进程代码
    if(waitpid(-1,&amp;s,0) == -1){
        perror("waitpid");
        return -1;
    }
    if(WIFEXITED(s)){ //宏,判断进程死因
        printf("正常终止:%dn",WEXITSTATUS(s));
    }else{
        printf("异常终止:%dn",WTERMSIG(s));
    }

    return 0;
}
//编译执行

system() 最优

        system()   ==   fork()   +   exec ()   +   waitpid()

        使用system()函数而不用vfork() + exec ()的好处是,system函数针对各种错误信号都做了必要的处理,而且system是标准库函数,可跨平台使用,各种报错措施也完备。

        #include <stdlib.h>

        int system(const char* command);

                功能:执行shell命令

                commandshell命令字符串

                返回值:成功返回command进程的终止状态失败返回-1 

        system()函数执行command参数所表示的命令行,并返回命令进程的终止状态

        若command参数取NULL,返回非0表示shell可用,返回0表示shell不可用。

       

        在system()函数内部调用了vfork()   exec ()   和waitpid()等函数:

        -如果调用vfork()或waitpid()函数出错,则返回-1 

        -如果调用exec()函数出错,则在子进程中执行exit(127)

        -如果都成功,则返回command进程的终止状态(由waitpid()的status参数获得)

//system.c  system()函数演示
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h> //system()是标准库函数
#include<sys/wait.h>

int main(void){
    int s = system("./new hello 123"); //就像在命令输入
    if(s == -1){ //system()失败
        perror("system");
        return -1;
    }
    if(WIFSIGNALED(s)){ //宏1
        printf("异常终止:%dn",WTERMSIG(s)); //sytem()成功,./new失败
    }else{
        printf("正常终止:%dn",WEXITSTATUS(s));
    }

    //创建第2个新进程
    s = system("ls -i -l --color=auto"); //试试不加--
    if(s == -1){                     //.bashrcalias ls='ls --color=autu'后,
        perror("system");            //只有bash终端自带效果,但程序中要手敲
        return -1;
    }

    if(WIFEXITED(s)){ //宏2,等效滴
        printf("正常终止:%dn",WEXITSTATUS(s));
    }else{
        printf("异常终止:%dn",WTERMSIG(s));
    }
    return 0;
}
//编译执行

       vfork()生成的子进程,不会复制数据,而是共用父进程的数据,省时省力,至今用于system()底层运行时子进程优先用,父进程阻塞;子进程结束后,父进程才继续运行。

        近来,写时复制的发明,vfork()用得少了,可不深究,更多用fork()即可

3.1  电子表?

      尝试用system()写个电子钟表,显示时分秒,每秒更新

原文地址:https://blog.csdn.net/qq_33331020/article/details/134652547

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