初识Linux · 进程替换

news/2024/10/4 15:23:38/

目录

前言:

1 直接看代码和现象

2 解释原理

3 将代码改成多进程版本

4 认识所有函数并使用


前言:

由前面的章节学习,我们已经了解了进程状态,进程终止以及进程等待,今天,我们学习进程替换。进程替换我们从如下几个点开始介绍,第一,直接看现象,第二,解释原理,第三,将代码改成多线程版本,第四,使用所有的替换函数,认识参数的含义。

废话不多说,直接进入主题。


1 直接看代码和现象

我们使用一段代码进入到进程替换:

int main()
{printf("test begin...\n");	execl("/usr/bin/ls","-l",NULL);printf("test end...\n");	return 0;
}

根据现象,我们可以看到,第二个printf是没有被执行的,但是第一个被执行了,而我们使用到的函数,叫做进程替换函数,它一共有6种,本质上我们理解了其中的2 - 3个,我们就会使用全部的了。我们不妨使用man手册查看一下:

输入:

man exec

从文档里面我们可以看到进程替换的函数版本有这么多个,每个函数都有返回值,但是呢我们不必在意返回值,因为通过现象,我们看到了执行进程替换函数之后的代码都失效了,所以返回值即使接受了,也没有用处。 

关心的情况只有一种,就是进程替换失败,但是这种情况十分的少见,我们就自然而然的给忽略了。


2 解释原理

首先我们要清楚一个问题,进程替换的全名不是进程替换,替换的不是进程,是程序,所以在进程程序替换的这个过程,本质上是没有创建新的进程的。

第一个点:进程程序替换中是没有创建新进程的,无非是程序替换了PCB里面原来的数据。这里我们不妨设想一个点,如果PCB里面是自己替换自己的多没意思,如果.cpp文件里的PCB可以被Java替换,shell脚本替换,岂不美哉?

第二个点,exec函数的作用是什么?

exec函数本质是一个加载函数,因为有了exec函数,在Linux中就可以将程序加载进去,因为进程程序替换的本质就是将不同的程序加载到内存里面,加载靠的就是exec*函数。


3 将代码改成多进程版本

将代码改成多线程版本,我们要做的事就是,父进程创建子进程,创建了之后,子进程执行被替换的程序,父进程只需要等待多个子进程就可以了。

此时,子进程的作用就有了两个,一个是执行父进程的代码部分,一个是让子进程执行一个全新的程序。

int main()
{printf("testexec ... begin!\n");pid_t id = fork();if (id == 0){printf("child pid: %d\n", getpid());//childexecl("/usr/bin/ls", "ls", "-l", NULL);exit(1);}int status = 0;pid_t rid = waitpid(id, &status, 0);if (rid > 0){printf("father wait success, child exit code: %d\n", WEXITSTATUS(status));}printf("testexec ... end!\n");return 0;
}

该程序创建了一个子进程,子进程实现execl,如果执行失败,也就是替换失败,就走exit,程序直接退出,退出码为1,此时父进程只需要等待即可:

以上是现象,今天的重点都不是前三个,直接进入第四个。


4 认识所有函数并使用

所有的函数一共有execl execlp execle execv execvp execvpe,不难发现,拿命令行参数进行举例的话,选项一共有l p e v。

由参数,我们可以看到有pathname 和file,我们第一个使用的pathname即路径名,我们要从哪里执行程序,得通过该路径告诉它,file同理,就是文件名,那么对于execl,代表的就是列表,也就是在命令行中我们如何执行,在该函数里面就怎么书写即可。

拿这个举例:

execl("/usr/bin/ls","ls"."-l",NULL);

因为有l,所以我们要将平常执行ls命令的时候,如何执行的给列出来,这个参数不是固定,所以我们可以执行很多,ls -l -a -n都是可以的,但是注意点是最后的参数一定要是NULL,代表结束。

第二个函数:

execv,这里面的v代表的是vector,C++中的顺序表,所以我们看execv的参数是[],也就是我们应该这样干:

int main()
{char* const argv[] ={(char*)"ls",(char*)"-l",(char*)"-a",(char*)"--color",NULL};execv("/usr/bin/ls", argv);return 0;
}

但是注意点是,最后结尾的仍然要是NULL,这里的强转char*不是很必要,看自己的版本是否会进行报错吧。

对于execvp:

p代表的是PATH,也就是环境变量,用户可以不用传对应的路径,但是要传对应的文件,就像:

int main()
{char* const argv[] ={(char*)"ls",(char*)"-l",(char*)"-a",(char*)"--color",NULL};//execv("/usr/bin/ls", argv);execvp("ls",argv);return 0;
}

那么现在关于execlp就应该不用介绍了吧?l,list出来命令行怎么写的即可,p我们传对应的文件名即可。

现在还没介绍的就只有e了,e多好理解,environment,环境变量嘛不就是,当然了,因为父进程本身就有环境变量,子进程哪里用得着担心我没有环境变量啥的,根本不担心:

使用这里就不介绍了,同理即可。

本文是非常粗略的介绍了一下进程程序替换,很多细节没有介绍到,博主会在后面全部重新翻新的!!


感谢阅读!


http://www.ppmy.cn/news/1534485.html

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