震惊！Linux 大佬都在偷偷用的exec函数，七种姿势完全曝光
嘿，各位小伙伴好，我是小康。
今天要给大家揭秘一个Linux系统编程中的"内幕"——exec族函数！
说到这里，可能有人要问了：exec函数有什么神秘的？不就是执行程序嘛！
哈哈，如果你这么想，那就太小看它了！真正的高手都知道，exec函数可是有7种不同的"姿势"，每一种都有自己的绝活。掌握了这些，你就能像那些Linux大神一样，轻松玩转系统编程！
不信？那就跟我一起来看看，这些年Linux高手们都是怎么"偷偷"使用exec函数的！
简单来说，exec就是程序替换的意思。
想象一下，你现在正在运行一个程序A，突然你想让这个程序"变身"成另一个程序B，但是进程ID还是原来那个。这时候，exec就派上用场了！
就像孙悟空的72变，外表变了，但本质还是那只猴子。exec函数就是让你的程序"变身"，进程还是那个进程，但执行的代码完全不同了。
二、为什么需要exec？
在实际开发中，我们经常遇到这样的场景：
Shell需要执行用户输入的命令服务器程序需要启动不同的子程序程序需要调用系统工具或其他可执行文件这时候，fork()创建子进程 + exec()替换程序，就是最经典的组合拳！
三、exec族函数大家庭exec不是一个函数，而是一个函数家族，一共有7个兄弟：
复制
execl() // l = list，参数列表形式
execlp() // p = path，会搜索PATH环境变量
execle() // e = environment，可以指定环境变量
execv() // v = vector，参数数组形式
execvp() // v + p
execve() // v + e，这是系统调用
execvpe() // v + p + e1.2.3.4.5.6.7.
看到这里，是不是觉得眼花缭乱？别慌，我来给你总结一下规律：
1. 命名规律解密(1) l vs v：参数传递方式
l（list）：参数一个一个列出来v（vector）：参数放在数组里(2) p：路径搜索
带p的会在PATH环境变量中搜索程序不带p的需要提供完整路径(3) e：环境变量
带e的可以自定义环境变量不带e的继承当前进程的环境变量四、实战演示：七种方式大比拼
1. execl() - 最基础的兄弟复制
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main() {
printf("执行前：我是原程序\n");
// 执行ls -l命令
execl("/bin/ls", "ls", "-l", NULL);
// 注意：这行代码不会执行！
printf("这行不会被打印\n");
return 0;
}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.
特点：
需要完整路径 /bin/ls参数一个一个列出来最后必须是NULL2. execlp() - 懒人最爱复制
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main() {
printf("执行前：我是原程序\n");
// 不需要完整路径，会自动在PATH中找
execlp("ls", "ls", "-l", NULL);
return 0;
}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.
特点：
不需要写完整路径系统会在PATH环境变量中自动搜索3. execle() - 环境变量专家复制
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main() {
// 自定义环境变量
char *env[] = {"HOME=/tmp", "PATH=/bin:/usr/bin", NULL};
printf("执行前：我是原程序\n");
execle("/bin/env", "env", NULL, env);
return 0;
}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.
特点：
可以自定义环境变量最后一个参数是环境变量数组4. execv() - 数组控复制
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main() {
// 参数放在数组里
char *args[] = {"ls", "-l", "-a", NULL};
printf("执行前：我是原程序\n");
execv("/bin/ls", args);
return 0;
}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.
特点：
参数用数组形式动态构建参数列表时特别方便5. execvp() - 数组+路径搜索复制
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main() {
char *args[] = {"ls", "-l", "-a", NULL};
printf("执行前：我是原程序\n");
// 数组形式 + 自动路径搜索
execvp("ls", args);
return 0;
}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.
特点：
结合了execv和execlp的优点实际项目中使用频率很高6. execve() - 系统调用本尊复制
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main() {
char *args[] = {"env", NULL};
char *env[] = {"HOME=/tmp", "USER=testuser", NULL};
printf("执行前：我是原程序\n");
execve("/bin/env", args, env);
return 0;
}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.
特点：
这是真正的系统调用其他exec函数都是基于它实现的功能最全面7. execvpe() - 全能选手复制
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main() {
char *args[] = {"env", NULL};
char *env[] = {"HOME=/tmp", "USER=testuser", NULL};
printf("执行前：我是原程序\n");
execvpe("env", args, env);
return 0;
}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.
特点：
集大成者，功能最全数组形式 + 路径搜索 + 自定义环境变量五、实际应用：简易Shell实现
看了这么多例子，来个实战项目吧！我们用exec函数实现一个简单的Shell：
复制
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#define MAX_CMD_LEN 1024
int main() {
char command[MAX_CMD_LEN];
char *args[64];
int status;
while (1) {
printf("MyShell> ");
fflush(stdout);
// 读取用户输入
if (!fgets(command, sizeof(command), stdin)) {
break;
}
// 去掉换行符
command[strcspn(command, "\n")] = 0;
// 处理exit命令
if (strcmp(command, "exit") == 0) {
break;
}
// 解析命令
int argc = 0;
char *token = strtok(command, " ");
while (token && argc < 63) {
args[argc++] = token;
token = strtok(NULL, " ");
}
args[argc] = NULL;
if (argc > 0) {
pid_t pid = fork();
if (pid == 0) {
// 子进程：执行命令
execvp(args[0], args);
perror("execvp failed");
exit(1);
} elseif (pid > 0) {
// 父进程：等待子进程结束
wait(&status);
} else {
perror("fork failed");
}
}
}
printf("Bye!\n");
return0;
}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.42.43.44.45.46.47.48.49.50.51.52.53.54.55.56.57.58.59.
这个简易Shell演示了exec函数的典型用法：
fork()创建子进程在子进程中用execvp()执行用户命令父进程等待子进程结束六、常见坑点和注意事项
1. exec成功后不会返回复制
execl("/bin/ls", "ls", NULL);
printf("这行代码永远不会执行！\n"); // 永远不会打印1.2.
记住：exec成功了就不会回来了！
2. 参数列表必须以NULL结尾复制
// 错误：忘记NULL结尾
execl("/bin/ls", "ls", "-l");
// 正确：必须以NULL结尾
execl("/bin/ls", "ls", "-l", NULL);1.2.3.4.5.
复制
// 错误：第一个参数应该是程序名
execl("/bin/ls", "-l", NULL);
// 正确：第一个参数是程序名，即使和路径重复
execl("/bin/ls", "ls", "-l", NULL);1.2.3.4.5.
复制
if (execl("/bin/ls", "ls", NULL) == -1) {
perror("execl failed");
exit(1);
}1.2.3.4.
七、如何选择合适的exec函数？
决策树来了：
(1) 需要自定义环境变量吗？
需要 → 选带e的不需要 → 继续(2) 需要PATH搜索吗？
需要 → 选带p的不需要 → 继续(3) 参数是动态构建的吗？
是 → 选带v的（数组形式）不是 → 选带l的（列表形式）推荐组合：
简单场景：execlp()复杂场景：execvp()需要环境变量：execvpe()八、总结
exec族函数看起来复杂，其实规律很简单：
l vs v：参数传递方式p：自动路径搜索e：自定义环境变量掌握了这些规律，7个函数是不是瞬间清晰了？
在实际开发中，90%的情况下用execvp()就够了，简单又实用！
九、课后作业
试着写一个程序，让它：
fork()创建子进程子进程用exec执行date命令父进程等待并输出"命令执行完毕"动手试试，exec函数就是你的了！
THE END
