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Linux 调用可执行程序

Linux 调用可执行程序

    • 1. `system()` 函数
      • 1.1 `system()` 函数的声明
      • 1.2 `system()` 函数的不同场景返回值
      • 1.3 `system()` 函数的代码示例
    • 2. `exec()` 函数族
      • 2.1 `exec()` 函数族的声明
      • 2.2 `exec()` 函数族执行失败的情况
      • 2.3 `exec()` 函数族的代码示例
    • 3. `exec()` 与 `system()` 的区别以及使用注意事项
    • 4. `exec()` 会创建新进程吗?新进程与原进程的关系
    • 5. 总结

在 Linux 系统中,我们经常需要在一个程序中调用另一个可执行程序。这可以通过多种方式实现,其中最常用的两种方式是使用 system() 函数和 exec() 函数族

1. system() 函数

1.1 system() 函数的声明

system() 函数的声明如下:

#include <stdlib.h>int system(const char *command);

1.2 system() 函数的不同场景返回值

system() 函数用于执行一个 shell 命令。它的返回值表示命令执行的退出状态

  • 正常情况下system() 函数返回执行的 shell 命令的退出状态。通常,0 表示成功,非 0 值表示失败。
  • 如果 system() 函数调用失败(例如,无法创建子进程或执行 shell 命令),则返回 -1。

1.3 system() 函数的代码示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main() {int ret = system("ls -l"); // 执行 ls -l 命令if (ret == 0) {printf("命令执行成功\n");} else if (ret == -1) {perror("system() 调用失败");} else {printf("命令执行失败,退出状态为 %d\n", ret);}return 0;
}

2. exec() 函数族

2.1 exec() 函数族的声明

exec() 函数族是一组函数,它们用于替换当前进程的映像,执行一个新的程序。exec() 函数族有很多不同的变体,它们的声明和参数略有不同,但功能基本相同。

以下是几个常用的 exec() 函数:

#include <unistd.h>int execl(const char *path, const char *arg0, ..., NULL);
int execlp(const char *file, const char *arg0, ..., NULL);
int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);

2.2 exec() 函数族执行失败的情况

如果 exec() 函数族执行失败,则返回 -1,并设置 errno 来指示错误类型。常见的错误原因包括:

  • 文件不存在:指定的程序文件不存在。
  • 权限不足:当前用户没有执行指定程序的权限。
  • 内存不足:无法加载新的程序映像。
  • 参数错误:传递给 exec() 函数的参数不正确。

2.3 exec() 函数族的代码示例

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int main() {// 使用 execlp() 函数执行 ls -l 命令execlp("ls", "ls", "-l", NULL);// 如果 execlp() 执行失败,则会执行以下代码perror("execlp() 调用失败");return 1; // 返回 1 表示程序执行失败
}

3. exec()system() 的区别以及使用注意事项

  • 功能system() 函数用于执行一个 shell 命令,而 exec() 函数族用于替换当前进程的映像,执行一个新的程序。
  • 返回值system() 函数返回执行的 shell 命令的退出状态,而 exec() 函数族如果执行成功则不会返回,如果执行失败则返回 -1。
  • 进程system() 函数会创建一个新的子进程来执行 shell 命令,而 exec() 函数族则直接在当前进程中执行新的程序。

使用注意事项:

  • 由于 system() 函数会创建一个新的子进程,因此开销比 exec() 函数族要大
  • system() 函数执行的 shell 命令可能会受到 shell 注入攻击,因此应该避免使用用户提供的输入作为命令字符串。
  • exec() 函数族执行成功后,原进程的代码将不再执行,因此需要在调用 exec() 函数族之前做好必要的清理工作。

4. exec() 会创建新进程吗?新进程与原进程的关系

exec() 函数族不会创建新的进程。它会替换当前进程的映像,执行一个新的程序。这意味着原进程的代码、数据和堆栈都会被新的程序所覆盖。

新程序与原进程的关系:

  • 进程 ID:新程序的进程 ID 与原进程相同。
  • 父进程:新程序的父进程与原进程相同。
  • 环境变量:新程序会继承原进程的环境变量。
  • 文件描述符:新程序会继承原进程打开的文件描述符。

5. 总结

system() 函数和 exec() 函数族都是在 Linux 中调用可执行程序的常用方法。system() 函数使用简单,但开销较大,且存在安全风险;exec() 函数族效率高,但使用稍复杂

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