系統呼叫execve（）函式作用

在Linux程式中，通過呼叫execve（），程序能夠以全新程式來替換當前執行的程式。再次過程中，將丟棄舊有程式，程序的棧.資料以及堆段會被新程式所替換。這個 exec 函式族就提供了一個在程序中啟動另一個程式執行的方法。
它根據指定的檔名或目錄名找到可執行檔案，並用它來代替當前程序的執行映像。也就是說，exec呼叫並沒有生成新程序，一個程序一旦呼叫 exec函式，它本身就“死亡”了，系統把程式碼段替換成新程式的程式碼，放棄原有的資料段和堆疊段，併為新程式分配新的資料段與堆疊段，惟一保留的就是程序的 ID。也就是說，對系統而言，還是同一個程序，不過執行的已經是另外一個程式了。

execve()函式原型

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

1. filename:包含準備載入當前程序空間的新程式的路徑名。既可以是絕對路徑，又可以是相對路徑。
2. argv[]:指定了傳給新程序的命令列引數，該陣列對應於c語言main函式的argv引數陣列，格式也相同，argv[0]對應命令名，通常情況下該值與filename中的basename(就是絕對路徑的最後一個)相同。
3. envp[]:最後一個引數envp指定了新程式的環境列表。引數envp對應於新程式的environ陣列。

例項1

下面的每個程式碼我都放到了github上，歡迎大家fork/star
GeneralSandman
t_execve.c

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<string.h>
int main(int argc,char * argv[]){
    char * argVec[10];
    char * envVec[]={"環境變數1","環境變數2",NULL};
    argVec[0
 
]=argv[0];
    argVec[1]=argv[1];
    argVec[2]="引數1";
    execve(argv[1],argVec,envVec);
    printf("the progress can't to here\n");
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

envargs.c
下面的每個程式碼我都放到了github上，歡迎大家fork/star
GeneralSandman

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
extern char ** environ;
int main(int argc,char * argv[]){
    int i=0;
    char ** ep;
    printf("new progress\n");
    printf("引數\n");
    for(i=0;i<argc;i++)
        printf("\t%s\n",argv[i]);
    printf("環境變數：\n");
    for(ep=environ;*ep!=NULL;ep++)
        printf("\t%s\n",*ep);
    printf("new progress over\n");
    exit(EXIT_SUCCESS);
    return 0;
}

執行結果

程式說明

執行t_execve程式，會呼叫execve（）函式，函式將會呼叫程序argv[1],也就是呼叫envargs，並將自己的環境變數，引數傳遞給他。我們發現，printf(“the progress can’t to here\n”); 永遠不會被執行（除非呼叫execve（）失敗），因為呼叫execve（），會轉到新的程序，自己會被“殺死”；

例項2

t_execve2.c
下面的每個程式碼我都放到了github上，歡迎大家fork/star
GeneralSandman

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<string.h>
#include<sys/wait.h>
int main(int argc,char * argv[],char ** environ){
    pid_t pid;
    printf("the example!!!\n");
    switch(fork()){
    case -1:
        printf("fork error\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    case 0:
        printf("child is running\n");
        printf("child pid=%d, child parent pid=%d\n",getpid(),getppid());
        printf("child uid=%d, child gid=%d\n",getuid(),getpid());
        execve(argv[1],argv,environ);
        printf("child can't in here\n");
        break;
    default:
        wait(NULL);
        printf("parent is running\n");
        break;
    }
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

envargs2.c
下面的每個程式碼我都放到了github上，歡迎大家fork/star
GeneralSandman

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<string.h>
int main(int argc,char * argv[],char ** environ){
    int i;
    printf("running after the execve()\n");
    printf(" pid=%d,  parent pid=%d\n",getpid(),getppid());
    printf(" uid=%d,  gid=%d\n",getuid(),getpid());
    printf("the immage over\n");
    exit(0);
}

執行結果

程式說明

執行t_execve2程式，fork（）之後，子程序會呼叫execve（）函式，而父程序會等待子程序退出(也就是等待envargs2退出)。我們發現：執行新程式保持了原來程序的程序 ID、父程序ID、實際使用者 ID 和實際組 ID。同時還可以看到，當呼叫新的可執行程式後，原有的子程序的映像被替代，不再被執行。

執行新程式後的程序除了保持原來的程序 ID、父程序 ID、實際使用者 ID 和實際組 ID 之外，程序還保持了許多原有的特徵，主要有：

1. 當前工作目錄
2. 根目錄
3. 建立檔案時使用的遮蔽字
4. 程序訊號遮蔽字
5. 未決警告
6. 和程序相關的使用處理器的時間
7. 控制終端
8. 檔案鎖

exec族

有 6 個以 exec 開頭的函式族，他們之間的語法有細微的差別，函式原型如下所示：

1. int execl(const char *path, const char *arg, …)
2. int execv(const char *path, char *const argv[])
3. int execle(const char *path, const char *arg, … , char *const envp[])
4. int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[])
5. int execlp(const char *file, const char *arg, …)
6. int execvp(const char *file, *const argv[])

區別

實際上有關exec是一個函式族，包括execle,execlp,execvp,execv,execl但是他們具體的實現都是呼叫execve()之上。它們的區別就在於對路徑名，引數以及環境變數的指定上。下面分別從這三個方面來區分這幾個函式：
- 路徑名：帶p的表示可以通過環境變數PATH去查詢，所以我們可以不用絕對路徑，比如execlp和execvp就可以直接用filename。
- 引數：帶l的execle()和execlp()以及execl()要求在呼叫中以字串形式指定引數。首個引數相當於新程式main中的argv[0],因而通常與filename中的basename相同(就是絕對路徑的最後一個)。
- 環境變數：以e結尾的允許我們通過envp為新程式顯式的指定環境變數，其中envp必須以NULL結尾。