【Linux】开始学习进程替换吧！
送给大家一句话： 人生中有些事，你不竭尽所能去做，你永远不知道你自己有多出色。—— 尾田荣一郎《海贼王》
开始学习进程替换吧
1 前言
通过学习进程替换，我们可以体会到多语言混搭的快乐，可以从C语言直接蹦到python ,也可以从c++里运行java代码。是不是很厉害！这是通过调度多个进程的效果，联系我们之前学习的进程，进程控制等概念。我们可以想要运行其他代码可以通过创建子进程来实现，但是这样也肯定是同一种语言，如果想要运行其他语言，那是不是有种方法可以调度一个进程来当做子进程呢？？？ 我们开始今天的学习吧！
2 进程替换
2.1 替换函数
进程替换有六种以exec开头的函数,统称exec函数：
#include <unistd.h>`
int execl(const char *path, const char *arg, ...);//...代表可变参数 类似printf
int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
int execle(const char *path, const char *arg, ...,char *const envp[]);
int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);
int execve(const char *filename, char *const argv[],char* const envp[]);我们来进行一下使用，来看看：
1 #include<stdio.h>
2 #include<unistd.h>
3
4 int main()
5 {
6 printf("textexec ... begin!\n");
7
8 execl("/usr/bin/ls","ls","-l","-a",NULL);
9
10 printf("textexec ... end!\n");
11 return 0;
12 } 
可以看到执行了ls -l -a命令（最后的打印语句也没有进行），可是我执行的是我们的代码，怎么就运行了ls 这个程序呢？
原因就是：exec*系列函数可以执行起来新的程序，让进程通过exec函数把自己替换为一个全新的进程！
2.2 替换原理
- 用fork创建子进程后执行的是和父进程相同的程序(但有可能执行不同的代码分支)
- 子进程往往要调用一种exec函数以执行另一个程序。
- 当进程调用一种exec函数时,该进程的用户空间代码和数据完全被新程序替换,从新程序的启动 开始执行。
- 调用exec并不创建新进程,所以调用exec前后该进程的id并未改变
- 没有创建新进程！！！
我们知道 进程 = 内核数据结构 + 代码和数据 ，替换就是用新进程的代码与数据替换之前的代码与数据,注意不改变pid哦！
站在被替换进程的角度：本质就是这个程序别加载到内存里了！！！exec* 就类似一个Linux 上的加载函数。
而且我们不用关心exec*函数的返回值，只要替换成功了，就不会向后运行（也就用不到它的返回值了），只要继续运行那一定就是替换失败了！！！ 那如果不想替换掉我们的程序，还想要打开一个新程序呢？？？ 我们接着向下看
2.3 单进程改为多进程
方法很简单，我们通过fork函数创建一个子进程，让子进程来执行我们的新程序不就可以了吗！
1 #include<stdio.h>
2 #include<unistd.h>
3 #include<stdlib.h>
4 #include<sys/types.h>
5 #include<sys/wait.h>
6
7
8 int main()
9 {
10 printf("textexec ... begin!\n");
11
12 pid_t id = fork();
13 if(id == 0)
14 {
15 //child
16 execl("/usr/bin/ls","ls","-l","-a",NULL);
17 exit(1);
18 }
19
20 int status = 0;
21 pid_t rid = waitpid(-1,&status,0);
22
23 if(rid > 0)
24 {
25 printf("father wait success,child exit code:%d \n",WEXITSTATUS(status));
26 }
27 printf("testexec ... end!\n");
28
29 return 0;
30 } 这个程序中:我们通过fork创建了一个子进程，然后在子进程中进行进程替换。这样应该就可以运行ls命令还不会影响原本程序。来看效果：
- 让子进程完成父进程代码的一部分
- 让子进程执行一个全新的程序（会发生写时拷贝，建立全新的物理内存空间）
2.4 理解使用exec* 函数
这些函数原型看起来很容易混,但只要掌握了规律就很好记。
- l(list) : 表示参数采用列表
- v(vector) : 参数用数组
- p(path) : 有p自动搜索环境变量PATH
- e(env) : 表示自己维护环境变量
int execl (const char *path, const char *arg, …)
l 表示列表 list 两个参数分别代表：
- path (你想执行谁) : 我们执行的程序需要带路径
- arg（你想怎么执行） : 咳传多个 ， 命令行里怎么运行就怎么写入！！！ 举个例子:
ls -a -l所以我们传execl(“/usr/bin/ls” , “ls”,“-a”,“-l”) 。这样就像命令列表
通过这些函数也可以进行执行我们缩写的程序！！！
int execv (const char *path, char *const argv[])
v 表示数组 vector 这个方法就是把列表整合为一个数组，这样就直接传入一个数组(必须以NULL结尾！！！)就可以了：
char* const argv[] =
{
(char*)"ls",
(char*)"-a",
(char*)"-l",
(char*)"--color",
NULL
};
execv("/usr/bin/ls"，argv);是不是很想之前了解过的main函数参数！
int execvp(const char *file, char *const argv[])
带p含义是可以不传入文件路径，可以直接告诉exec*需要执行谁就可以了 本质就是：查找这个程序，系统会在系统环境变量PATH中的路径来寻找
char* const argv[] =
{
(char*)"ls",
(char*)"-a",
(char*)"-l",
(char*)"--color",
NULL
};
execvp("ls"，argv);这个 int execlp(const char *file, const char *arg, …) 同理！！！
execlp("ls" , "ls","-a","-l") int execle(const char *path, const char *arg, …,char *const envp[])
这个就就加上了环境变量，让我们支持自主传入
int execve(const char *filename, char const argv[],char const envp[]) 同理 ！！！
int execvpe(const char *filename, char const argv[],char const envp[])
这让我们可以传入环境变量给子进程！！！当然也会有一批来着"爷爷进程"bash的环境变量！ envp的含义是全体替换环境变量，所以会有以下情况：
- 用全新的给子进程
- 用老的环境变量给子进程 char** environ
- 老的环境变量稍微修改传给子进程 调用 putenv （）函数
char* const argv[] =
{
(char*)"ls",
(char*)"-a",
(char*)"-l",
(char*)"--color",
NULL
};
//用全新的给子进程
char* const envp[] =
{
(char*)"HAHA=111111",
(char*)"HEHE=222222",
NULL
};
//putenv("HAHA=111111")
//putenv("HEHE=222222");
//老的环境变量稍微修改传给子进程
execvpe("./myprocess"，argv , encp);
//char** environ
// execvpe("./myprocess"，argv , environ);注意
根据上面的用法使用，我们可以总结一下：
函数名 | 参数格式 | 是否带路径 | 是否使用当前环境变量 |
|---|---|---|---|
execl | 列表 | 不是 | 是 |
execlp | 列表 | 是 | 是 |
execle | 列表 | 不是 | 不是，需要自己组装环境变量 |
execv | 数组 | 不是 | 是 |
execvp | 数组 | 是 | 是 |
execve | 数组 | 不是 | 不是，需要自己组装环境变量 |
而且只有 execle 是系统调用！！！他们的关系如下：
Thanks♪(･ω･)ﾉ谢谢阅读！！！
下一篇文章见！！！
腾讯云开发者
