1. 基本概念

1.1 進程替換 vs. 進程創建

• 進程創建：使用fork()或clone()等系統調用創建一個新的子進程，子進程是父進程的副本，擁有相同的代碼和數據。
• 進程替換：使用exec系列函數在當前進程中加載并執行一個新的程序，替換掉當前進程的映像，但保留PID、文件描述符等資源。

1.2?exec系列函數

exec系列函數用于在當前進程中執行一個新程序。常見的exec函數包括：

這些函數的命名規則如下：

• 前綴：exec
• 中間部分：
  • l（list）：參數以列表形式傳遞。
  • v（vector）：參數以數組形式傳遞。
• 后綴：
  • e：允許傳遞環境變量。
  • p：使用PATH環境變量來查找可執行文件。

2. 常用的exec函數

2.1?execl()

函數原型：

?

#include <unistd.h>int execl(const char *path, const char *arg, ... /* (char  *) NULL */);

參數：

• path：要執行的可執行文件的路徑。
• arg：第一個參數，通常是程序名。
• ...：可變參數列表，以NULL結尾。

?例子：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int main() {printf("Before execl\n");execl("/bin/ls", "ls", "-l", NULL);// 如果execl成功，以下代碼不會執行perror("execl failed");return 1;
}

2.2?execv()

函數原型：

#include <unistd.h>int execv(const char *path, char *const argv[]);

參數：

• path：要執行的可執行文件的路徑。
• argv：參數數組，以NULL結尾。

例子：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int main() {char *args[] = { "ls", "-l", NULL };printf("Before execv\n");execv("/bin/ls", args);// 如果execv成功，以下代碼不會執行perror("execv failed");return 1;
}

2.3?execlp()

函數原型：

#include <unistd.h>int execlp(const char *file, const char *arg, ... /* (char  *) NULL */);

參數：

• file：可執行文件名，會在PATH環境變量中查找。
• arg：第一個參數，通常是程序名。
• ...：可變參數列表，以NULL結尾。

例子：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int main() {printf("Before execlp\n");execlp("ls", "ls", "-l", NULL);// 如果execlp成功，以下代碼不會執行perror("execlp failed");return 1;
}

2.4?execvp()

函數原型：

#include <unistd.h>int execvp(const char *file, char *const argv[]);

參數：

• file：可執行文件名，會在PATH環境變量中查找。
• argv：參數數組，以NULL結尾。

例子：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int main() {char *args[] = { "ls", "-l", NULL };printf("Before execvp\n");execvp("ls", args);// 如果execvp成功，以下代碼不會執行perror("execvp failed");return 1;
}

2.5?execle()

函數原型：

#include <unistd.h>int execle(const char *path, const char *arg, ... /* (char  *) NULL, char * const envp[] */);

參數：

• path：要執行的可執行文件的路徑。
• arg：第一個參數，通常是程序名。
• ...：可變參數列表，以NULL結尾。
• envp：環境變量數組。

例子：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>int main() {char *env[] = { "PATH=/bin", NULL };printf("Before execle\n");execle("/bin/ls", "ls", "-l", NULL, env);// 如果execle成功，以下代碼不會執行perror("execle failed");return 1;
}

2.6 execvpe()

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

?參數

• file：要執行的可執行文件的名稱。如果?file?中包含斜杠?(/)，則將其視為路徑名，直接嘗試執行。(如果?file?不包含斜杠，則會在?PATH?環境變量指定的目錄中查找可執行文件。)

• argv：參數數組，以?NULL?結尾。argv[0]?通常是程序名。

• envp：環境變量數組，以?NULL?結尾。每個環境變量以?"NAME=VALUE"?的形式表示。

例子：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>int main() {// 要執行的程序及其參數char *args[] = { "printenv", "MY_VAR", NULL };// 自定義環境變量char *env[] = { "MY_VAR=HelloWorld", "PATH=/bin:/usr/bin", NULL };printf("Before execvpe\n");// 執行程序if(execvpe("printenv", args, env) == -1) {perror("execvpe failed");exit(1);}// 如果 execvpe 成功，以下代碼不會執行return 0;
}

?

?

?

2.7?execve()（這個上面查庫沒有，要單獨查）

函數原型：

?

?

參數：

• pathname：要執行的可執行文件的路徑。
• argv：參數數組，以NULL結尾。
• envp：環境變量數組。

例子：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>int main() {char *args[] = { "ls", "-l", NULL };char *env[] = { "PATH=/bin", NULL };printf("Before execve\n");execve("/bin/ls", args, env);// 如果execve成功，以下代碼不會執行perror("execve failed");return 1;
}

?

3. 錯誤處理

大多數exec函數在成功時不會返回，如果失敗則返回-1，并設置errno變量。常見的錯誤包括：

• ENOENT：文件不存在。
• EACCES：權限不足。
• ENOEXEC：可執行文件格式錯誤。

例子：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int main() {if(execl("/bin/ls", "ls", "-l", NULL) == -1) {perror("execl failed");}// 如果execl成功，以下代碼不會執行return 1;
}

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