Linux 进程控制：深入理解进程程序替换与 exec 系列函数

一、进程程序替换

之前讲过 fork() 之后，父子进程各自执行父进程代码的一部分，也就是代码共享，数据默认也'共享'，但是发生写入后就会以写时拷贝各自私有。那如果子进程想执行一个全新的程序成为一个真正独立的进程呢？这就需要通过进程的程序替换来完成这个功能！

程序替换是通过特定的系统调用接口，加载磁盘上的一个全新的程序（代码和数据），加载到调用进程的地址空间中！

替换原理

进程替换原理很简单，就是进程调用某种系统调用，从磁盘中加载一份全新的代码和数据到该进程物理内存中，覆盖掉原进程在内存中的代码和数据。程序替换并没有创建新进程，只是改变了进程的物理内存。

进程替换需要调用 exec（注意不是 excel 表格）系列接口，一共有六个，还有一个接口我们后面补充：

我们先看最简单的 execl:

int execl(const char* path, const char* arg, ...);

我们要执行一个程序首先要找到它，第一个参数就是用来帮助我们找到它，第二个参数是我们要执行程序的程序名，三个点表示可变参数，可填可不填，如果要填这部分参数指的是给程序传递的命令行选项，并且该部分参数传递完毕后必须以 NULL 结尾。

传递参数注意事项：除了 path 外，后面的参数你在命令行中怎么写，就在这里怎么传递。

下面直接上示例：

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

int main() {
    printf("我是一个进程：%d\n", getpid());
    sleep(1);
    execl("/usr/bin/ls", "ls", "-a", "-l", "-n", NULL);
    printf("运行结束\n");
    return 10;
}

我们看到 execl 替换后的执行结果和 ls 命令一样，说明这样确实就可以让这个程序不执行自己的代码和数据，转而去执行 ls 的代码和数据。

但是这里还有个现象，替换后 printf("运行结束\n"); 这条代码为什么没有运行了呢？很容易理解，因为你的程序替换后开始执行另一个程序的代码了，你自己的代码已经被覆盖了。所以程序替换一旦成功，后续代码不再执行，因为没有了！

那既然程序替换有成功，那也一定有失败，我们下面直接让程序替换失败来看现象：（执行一个不存在的指令就会失败）

#include <stdio.h>
# 

  {
    (, getpid());
    sleep();
     n = execl(, , , , , );
    (, n);
     ;
}