Книга: Разработка приложений в среде Linux. Второе издание

10.4.3. Запуск новых программ

10.4.3. Запуск новых программ

Хотя доступно целых шесть способов запустить одну программу из другой, все они делают почти одно и то же — заменяют текущую выполняющуюся программу другой программой. Обратите внимание на слово "заменяет" — все следы текущей выполняющейся программы при этом исчезают. Если вы хотите оставить исходную программу работающей, вы должны создать новый процесс вызовом fork(), а затем запустить новую программу из дочернего процесса.

Эти шесть функций лишь слегка отличаются по интерфейсу. Только одна из них — execve() — является системным вызовом Linux. Остальные реализованы в библиотеках пользовательского пространства и вызывают execve() для запуска новой программы. Ниже представлены прототипы семейства функций exec().

int execl(const char *path, const char *arg0, ...);
int execlp(const char *file, const char *arg0, ...);
int execle(const char *path, const char *arg0, ...);
int execv(const char *path, const char **argv);
int execvp(const char *file, const char **argv);
int execve(const char *file, const char **argv, const char **envp);

Как уже упоминалось, все эти программы пытаются заменить текущую программу новой. Если это удается, то управление не возвращается (то есть программа, которая вызвала другую программу, уже не выполняется). Если не удается, то возвращается значение -1 и устанавливается код ошибки в errno, как при любом другом системном вызове. Когда новая программа запускается, она принимает массив аргументов (argv) и массив переменных окружения (envp). Каждый элемент envp имеет форму ПЕРЕМЕННАЯ=значение[22].

Основная разница между функциями семейства exec() состоит в том, как новой программе передаются аргументы командной строки. Функции execl() передают каждый элемент в отдельном аргументе argv, причем список завершается NULL. Традиционно первый элемент argv — это команда, использованная для запуска программы. Например, команда оболочки /bin/cat /etc/passwd /etc/group обычно получается в результате следующей вызова exec:

execl("/bin/cat", "/bin/cat", "/etc/passwd", "/etc/group", NULL);

Первый аргумент — это полный путь к программе, которую требуется выполнить, а остальные аргументы передаются программе в виде argv. Заключительный параметр execl() должен быть равен NULL — это служит признаком конца списка параметров. Если вы пропустите NULL, то, скорее всего, функция завершится ошибкой сегментации либо вернет EINVAL. Окружение, переданное новой программе — это то, на что указывает глобальная переменная environ, как упоминалось ранее в настоящей главе.

Функциям execv аргументы командной строки передаются как массив С строк[23], имеющих тот же формат, что применяется для передачи argv новой программе.

Последним элементом должен быть NULL для обозначения конца массива, а первый элемент (argv[0]) должен содержать имя вызываемой программы.

Наш пример с bin/cat /etc/passwd /etc/group может быть закодирован, используя execv, следующим образом:

char *argv[] = { "/bin/cat", "/bin/cat", "/etc/passwd", "/etc/group", NULL }; execv("/bin/cat", argv);

Если нужно передать специфическое окружение новой программе, для этого подойдут execle() и execve(). Они в точности похожи на execl() и execv(), но принимают указатель на окружение в качестве последнего аргумента. Окружение устанавливается так же, как argv.

Например, ниже показан один способ запуска /usr/bin/env (эта программа печатает окружение, которое ей передано) с небольшим набором переменных окружения:

char *newenv[] = { "PATH=/bin:/usr/bin", "HOME=/home/sweethome", NULL };
execle("/usr/bin/env", "/usr/bin/env", NULL, newenv);

Вот та же идея, реализованная с помощью execve():

char *argv[] = { "/usr/bin/env", NULL };
char *newenv[] = { "PATH=/bin:/usr/bin", "HOME=/home/sweethome", NULL };
execve("/usr/bin/env", argv, newenv);

Последние две функции, execlp() и execvp(), отличаются от первых двух тем, что выполняют поиск программы, которую нужно запустить, в текущем пути (установленном переменной окружения PATH). Аргументы программы, однако, не модифицируются, поэтому argv[0] не содержит полного пути к запускаемой программе. Ниже показана модифицированная версия нашего первого примера, который ищет cat в текущем PATH.

execlp("cat", "cat", "/etc/passwd", "/etc/group", NULL);
char *argv[] = { "cat", "/etc/passwd", "/etc/group", NULL };
execvp("cat", argv);

Если вместо этого воспользоваться execl() или execv(), этот фрагмент кода завершится ошибкой, если только cat не окажется в текущем каталоге.

Если вы пытаетесь запустить программу со специфическим окружением, при этом желая выполнять поиск пути, вам придется искать путь вручную и использовать execle() или execve(), поскольку ни одна из функций exec() не делает того, что вам нужно.

Обработчики сигналов предохраняются внутри функций exec() несколько неочевидным образом. Этот механизм рассматривается в главе 12.

Оглавление книги