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一，什么是进程替换

我们创建出来进程是要其做事情的，它可以去调用函数，或者是执行其他的程序，子进程通过exec函数族执行其他的程序就叫做进程替换。也就是在调用进程内部执行一个可执行文件。当进程调用一种exec函数时，该进程的代码和数据完全被新程序替换，新程序从main函数开始执行，由于未创建新进程，所以替换前后进程的id等并不改变。
在加载新程序之前，父子进程的关系是：代码共享，数据写时拷贝。
当子进程加载新程序的时候就是一种“写入”，此时代码也就需要进行写时拷贝，进行分离！！！

二，替换函数

下面是六种exec开头的函数，统称exec函数。

int execl(const char *path, const char *arg, …);
int execlp(const char *file, const char *arg, …);
int execle(const char *path, const char *arg, …,char *const envp[]);
int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);
int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);

---

其中只有execve()是真正意义上的系统调用，其它都是在此基础上经过包装的库函数。
这些函数，如果调用成功则加载新的程序开始执行，不再返回；若调用失败，则返回-1 。
下面是这些函数的演示:

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main()
{//execl---带路径,参数包传参//execl("/usr/bin/ps","ps","-ef",NULL);// execlp("ls","-l",NULL);char* env[]={"PATH=/bin:/usr/bin",NULL};char* argv[]={"ls","-l",NULL};// execv("/usr/bin/ls",argv);// execle("./mike","mike",NULL,env);// execvp("ls",argv);execve("/usr/bin/ls",argv,env);return 0;
}

execl运行结果（要写路径，参数格式未列表)

execlp运行结果（带p的：可以使用环境变量PATH,无需写路径）

execle运行结果：

execv运行结果：

execvp运行结果：

execve运行结果：

我们总结以下：

带p可以使用环境变量PATH,无需写完整路径
带e，自己组装环境变量。// 改变替换程序的环境变量，正确来说，让替换程序只保留 env 的环境变量
带l参数格式为列表
带v参数格式为数组

事实上,只有execve是真正的系统调用,其它五个函数最终都调用 execve,所以execve在man手册 第2节,其它函数在man手册第3节。

exec*实际上就是一个加载器的底层接口。

三，实现我们自己的shell

代码如下：

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/wait.h>
#include<sys/types.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#define NUM 32
char cmd_line[NUM];
char* _argv[32];
char myval[32];//这个buffer用来保存我们添加的环境变量，不然保存在cmd_line中会被覆盖。
int main()
{extern char** environ;//是一个外部的全局变量，储存着系统的全局变量。while(1){//打印提示信息printf("[hyp @myshell]#");fflush(stdout);memset(cmd_line,'\0',sizeof(cmd_line));//用户输入if(fgets(cmd_line,sizeof(cmd_line),stdin)==NULL){continue;}cmd_line[strlen(cmd_line)-1]='\0';//分割字符_argv[0]=strtok(cmd_line," ");int i=0;if(strcmp(_argv[0],"ls")==0)//加颜色{_argv[++i]="--color=auto";}if(strcmp(_argv[0],"ll")==0){_argv[0]="ls";_argv[++i]="--color=auto";_argv[++i]="-l";}while(_argv[i])//分割{i++;_argv[i]=strtok(NULL," ");}if(strcmp(_argv[0],"export")==0 && _argv[1]!=NULL){strcpy(myval,_argv[1]);int ret=putenv(myval);if(ret==0){printf("%s export success\n",myval);}continue;}if(strcmp(_argv[0],"cd")==0){if(_argv[1]!=NULL){//内置命令，让父进程自己执行的命令，本质就是shell的一个函数调用。chdir(_argv[1]);//改变当前工作目录}continue;}int id=fork();if(id==0)//child{printf("child MYVAL:%s\n",getenv("MYVAL"));printf("PATH:%s\n",getenv("PATH"));execvp(_argv[0],_argv);exit(1);}//fatherint status=0;int ret=waitpid(id,&status,0);if(ret>0){printf("退出码：%d\n",WEXITSTATUS(status));}}return 0;
}