在 Windows 平臺下。我們能夠通過雙擊運行可運行程序。讓這個可運行程序成為一個進程；而在 Linux 平臺。我們能夠通過 ./ 運行，讓一個可運行程序成為一個進程。

可是，假設我們本來就執行著一個程序（進程），我們怎樣在這個進程內部啟動一個外部程序。由內核將這個外部程序讀入內存，使其執行起來成為一個進程呢？這裏我們通過 exec 函數族實現。

exec 函數族。顧名思義。就是一簇函數，在 Linux 中，並不存在 exec() 函數。exec 指的是一組函數。一共同擁有 6 個：

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1. #include <unistd.h>
2. int execl(const char *path, const char *arg, ...);
3. int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
4. int execle(const char *path, const char *arg, ..., char * const envp[]);
5. int execv(const char *path, char *const argv[]);
6. int execvp(const char *file, char *const argv[]);
7. int execve(const
   char *path, char *const argv[], char *const envp[]);

exec 函數族提供了六種在進程中啟動還有一個程序的方法。exec 函數族的作用是依據指定的文件名稱或文件夾名找到可運行文件，並用它來代替調用進程的內容，換句話說，就是在調用進程內部運行一個可運行文件。

進程調用一種 exec 函數時，該進程全然由新程序替換。而新程序則從其 main 函數開始運行。

由於調用 exec 並不創建新進程，所以前後的進程 ID （當然還有父進程號、進程組號、當前工作文件夾……）並未改變。exec 僅僅是用還有一個新程序替換了當前進程的正文、數據、堆和棧段（進程替換）。

exec 函數族的 6 個函數看起來似乎非常復雜，但實際上不管是作用還是使用方法都非常相似，僅僅有非常微小的區別。

l(list)：參數地址列表，以空指針結尾。

v(vector)：存有各參數地址的指針數組的地址。

p(path)：按 PATH 環境變量指定的文件夾搜索可運行文件。

e(environment)：存有環境變量字符串地址的指針數組的地址。

exec 函數族裝入並執行可執行程序 path/file，並將參數 arg0( arg1, arg2, argv[], envp[] ) 傳遞給此程序。

exec 函數族與一般的函數不同，exec 函數族中的函數運行成功後不會返回，並且。exec 函數族以下的代碼運行不到。僅僅有調用失敗了，它們才會返回 -1，失敗後從原程序的調用點接著往下運行。

excel代碼：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
	printf("before exec\n\n");
	
	/* /bin/ls：外部程序，這裏是/bin文件夾的 ls 可運行程序，必須帶上路徑（相對或絕對）
	   ls：沒有意義。假設需要給這個外部程序傳參，這裏必需要寫上字符串，至於字符串內容隨意
	   -a，-l，-h：給外部程序 ls 傳的參數
	   NULL：這個必須寫上，代表給外部程序 ls 傳參結束
	*/
	execl("/bin/ls", "ls", "-a", "-l", "-h", NULL);
	
	// 假設 execl() 運行成功，以下運行不到，由於當前進程已經被運行的 ls 替換了
	perror("execl");
	printf("after exec\n\n");
	
	return 0;
}

execv()演示樣例代碼：

execv() 和 execl() 的使用方法基本是一樣的，無非將列表傳參，改為用指針數組。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
	// execv() 和 execl() 的使用方法基本是一樣的，無非將列表傳參。改為用指針數組
	// execl("/bin/ls", "ls", "-a", "-l", "-h", NULL);
	
	/* 指針數組
	   ls：沒有意義，假設需要給這個外部程序傳參，這裏必需要寫上字符串，至於字符串內容隨意
	   -a，-l。-h：給外部程序 ls 傳的參數
	   NULL：這個必須寫上。代表給外部程序 ls 傳參結束
	*/
	char *arg[]={"ls", "-a", "-l", "-h", NULL};
	
	// /bin/ls：外部程序。這裏是/bin文件夾的 ls 可運行程序，必須帶上路徑（相對或絕對）
	// arg： 上面定義的指針數組地址
	execv("/bin/ls", arg);
	
	perror("execv");
		
	return 0;
}

execlp() 和 execl() 的差別在於，execlp() 指定的可運行程序能夠不帶路徑名，假設不帶路徑名的話，會在環境變量 PATH指定的文件夾裏尋找這個可運行程序，而 execl() 指定的可運行程序。必須帶上路徑名。

1. #include <stdio.h>
2. #include <unistd.h>
4. int main(int argc, char *argv[])
5. {
6. // 第一個參數 "ls"。沒有帶路徑名，在環境變量 PATH 裏尋找這個可運行程序
7. // 其他參數使用方法和 execl() 一樣
8. execlp("ls", "ls", "-a", "-l", "-h", NULL);
10. /*
11. char *arg[]={"ls", "-a", "-l", "-h", NULL};
12. execvp("ls", arg);
13. */
15. perror("execlp");
17. return 0;
18. }

execle() 或 execve() 演示樣例代碼：

execle() 和 execve() 改變的是 exec 啟動的程序的環境變量（僅僅會改變進程的環境變量，不會影響系統的環境變量）。其它四個函數啟動的程序則使用默認系統環境變量。

execle()演示樣例代碼：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h> // getenv()

int main(int argc, char *argv[])
{
	// getenv() 獲取指定環境變量的值
	printf("before exec：USER=%s, HOME=%s\n", getenv("USER"), getenv("HOME"));
	
	// 指針數據
	char *env[]={"USER=EDU", "HOME=/tmp", NULL};
	
	/* ./edu：外部程序，當前路徑的 edu 程序，通過 gcc edu.c -o edu 編譯
		edu：這裏沒有意義
		NULL：給 edu 程序傳參結束
		env：改變 edu 程序的環境變量，正確來說，讓 edu 程序僅僅保留 env 的環境變量
	 */
	execle("./edu", "edu", NULL, env);
	
	/*
	char *arg[]={"edu", NULL};		
	execve("./edu", arg, env);	
	*/
	
	perror("execle");
	
	return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
	printf("\nin the edu fun, after exec: \n");
	printf("USER=%s\n", getenv("USER"));
	printf("HOME=%s\n", getenv("HOME"));
	
	return 0;
}

Linux系統編程——進程替換：exec 函數族