linux子进程如何执行
linux子进程如何执行详细介绍
在 Linux 系统中，子进程的执行通常通过 fork() 创建子进程，然后通过 exec 族函数 让子进程执行新的程序。以下是详细的流程和实现方法：
一、创建子进程：
fork()
1. 函数作用
fork()用于创建一个子进程，子进程是父进程的副本，二者共享代码段，但数据段、堆、栈等会通过 写时复制（Copy-on-Write） 机制分开。- 调用后会返回两次：
- 父进程中返回 子进程的 PID（正整数）；
- 子进程中返回 0；
- 错误时返回 -1。
2. 示例代码
c
pid
pid
pid
pid
二、子进程执行新程序：
exec 族函数
1. 为什么需要
exec？
fork()后，子进程默认执行父进程的后续代码。若想让子进程执行其他程序（如/bin/ls或自定义程序），需用exec族函数替换子进程的内存空间。
2.
exec 族函数
共有 6 个函数，功能相同，参数形式不同：
execl(const char *path, const char *arg, ...)：按路径执行，参数逐个传递（以NULL结尾）。execv(const char *path, char *const argv[])：按路径执行，参数通过数组传递。execle(const char *path, const char *arg, ..., char *const envp[])：带环境变量的execl。execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[])：带环境变量的execv（唯一系统调用，其他为库函数）。execvp(const char *file, const char *arg, ...)：按文件名执行（会搜索PATH环境变量）。execvpe(const char *file, char *const argv[], char *const envp[])：带环境变量的execvp。
3. 示例：子进程执行
ls -l
c
pid
pid
pid
三、核心流程总结
- 父进程调用
fork()，创建子进程。 - 子进程通过返回值
pid == 0识别自己，并调用exec族函数。 exec函数用新程序替换子进程的内存空间，包括代码、数据、堆、栈等，子进程从新程序的main函数开始执行。- 父进程通常调用
wait()或waitpid()等待子进程结束，回收资源。
四、关键特性
- 写时复制（Copy-on-Write）：
fork()后，父子进程共享内存，仅当其中一方修改数据时才复制，提高效率。 - 独立地址空间：
exec后，子进程与父进程完全独立，互不影响。 - 错误处理：
exec函数若失败（如文件不存在），会返回-1，并继续执行exec之后的代码（需显式处理）。
五、常见场景
- 启动外部程序：如 Shell 中输入命令时，父进程（Shell）创建子进程并通过
exec执行命令。 - 多任务处理：父进程创建多个子进程，每个子进程执行不同的任务（如 Web 服务器处理多个请求）。
通过 fork() 和 exec 的配合，Linux 实现了灵活的进程创建与程序执行机制。