Unix进程创建：fork与exec系列调用解析

本文介绍了在Unix/Linux环境中如何使用`fork()`和`exec()`系列系统调用来创建和运行新进程。在Unix系统中，当需要启动一个新的程序执行时，通常会使用`fork()`创建一个子进程，然后通过`exec()`来替换这个子进程的内存空间，使其执行新的程序。 在Unix中，`fork()`函数用于创建一个与父进程几乎完全相同的副本，即子进程。子进程拥有与父进程相同的内存空间，包括代码、数据、堆和栈。但这两个进程有不同的进程ID，并且后续的任何操作都会独立进行。`fork()`成功调用后，它会返回两次：一次在父进程中返回新创建子进程的进程ID，一次在子进程中返回0。 接着，`exec()`系列函数（如`execl()`）被用来在当前进程的地址空间中加载并执行新的程序。`execl()`的参数包括程序路径、程序名及传入程序的参数列表。当`execl()`成功执行时，原始进程的内存内容会被新程序替换，程序从新程序的入口点开始执行。如果`execl()`失败，它将返回-1。 例如，下面的代码片段展示了如何使用`fork()`和`execl()`启动`vi`编辑器： ```c #include <unistd.h> int main() { int ret; ret = fork(); if (ret == -1) { // fork失败 perror("fork"); } else if (ret == 0) { // 子进程 execl("/bin/vi", "vi", NULL); // 如果execl成功，这里不会执行 perror("execl"); } else { // 父进程 // 继续执行父进程的代码 } return 0; } ``` 在这个例子中，`fork()`先创建了一个子进程，然后子进程调用`execl()`来执行`/bin/vi`，也就是`vi`编辑器。这样，新进程就不再执行原来的程序，而是运行`vi`了。 `argv[0]`是程序启动时接收的参数列表中的第一个元素，通常代表程序的名字。在shell中启动程序时，`argv[0]`会被设置为命令名称，这在`exec()`调用中也是遵循的。 本文是关于Linux系统编程的一个章节，旨在帮助读者理解如何在Linux环境中通过系统调用来管理和控制进程，这对于编写系统级的程序或者需要底层操作的开发者来说是非常重要的知识。