1、簡介
在Linux中，並不存在exec()函數，exec指的是一組函數，一共有6個，分別是：
#include <unistd.h>
extern char **environ;
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[]);
詳細定義：
execl（執行文件）
相關函數
fork，execle，execlp，execv，execve，execvp
表頭文件
#include<unistd.h>
定義函數
int execl(const char * path,const char * arg,....);
函數說明
execl()用來執行參數path字符串所代表的文件路徑，接下來的參數代表執行該文件時傳遞過去的argv(0)、argv[1]……，最後一個參數必須用空指針(NULL)作結束。
返回值
如果執行成功則函數不會返回，執行失敗則直接返回-1，失敗原因存於errno中。
范例
#include<unistd.h>
main()
{
execl(“/bin/ls”,”ls”,”-al”,”/etc/passwd”,(char * )0);
}
執行
/*執行/bin/ls -al /etc/passwd */
-rw-r--r-- 1 root root 705 Sep 3 13 :52 /etc/passwd
execlp（從PATH 環境變量中查找文件並執行）
相關函數
fork，execl，execle，execv，execve，execvp
表頭文件
#include<unistd.h>
定義函數
int execlp(const char * file,const char * arg,……)；
函數說明
execlp()會從PATH 環境變量所指的目錄中查找符合參數file的文件名，找到後便執行該文件，然後將第二個以後的參數當做該文件的argv[0]、argv[1]……，最後一個參數必須用空指針(NULL)作結束。
返回值
如果執行成功則函數不會返回，執行失敗則直接返回-1，失敗原因存於errno 中。
錯誤代碼
參考execve()。
范例
/* 執行ls -al /etc/passwd execlp()會依PATH 變量中的/bin找到/bin/ls */
#include<unistd.h>
main()
{
execlp(“ls”,”ls”,”-al”,”/etc/passwd”,(char *)0);
}
執行
-rw-r--r-- 1 root root 705 Sep 3 13 :52 /etc/passwd
execv（執行文件）
相關函數
fork，execl，execle，execlp，execve，execvp
表頭文件
#include<unistd.h>
定義函數
int execv (const char * path, char * const argv[ ]);
函數說明
execv()用來執行參數path字符串所代表的文件路徑，與execl()不同的地方在於execve()只需兩個參數，第二個參數利用數組指針來傳遞給執行文件。
返回值
如果執行成功則函數不會返回，執行失敗則直接返回-1，失敗原因存於errno 中。
錯誤代碼
請參考execve（）。
范例
/* 執行/bin/ls -al /etc/passwd */
#include<unistd.h>
main()
{
char * argv[ ]={“ls”,”-al”,”/etc/passwd”,(char*) }};
execv(“/bin/ls”,argv);
}
執行
-rw-r--r-- 1 root root 705 Sep 3 13 :52 /etc/passwd
execve（執行文件）
相關函數
fork，execl，execle，execlp，execv，execvp
表頭文件
#include<unistd.h>
定義函數
int execve(const char * filename,char * const argv[ ],char * const envp[ ]);
函數說明
execve()用來執行參數filename字符串所代表的文件路徑，第二個參數系利用數組指針來傳遞給執行文件，
argv要傳遞給程序的完整參數列表，包括argv［0］，它一般是執行程序的名字；最後一個參數則為傳遞給執行文件的新環境變量數組。
返回值
如果執行成功則函數不會返回，執行失敗則直接返回-1，失敗原因存於errno 中。
錯誤代碼
EACCES
1. 欲執行的文件不具有用戶可執行的權限。
2. 欲執行的文件所屬的文件系統是以noexec 方式掛上。
3.欲執行的文件或script翻譯器非一般文件。
EPERM
1.進程處於被追蹤模式，執行者並不具有root權限，欲執行的文件具有SUID 或SGID 位。
2.欲執行的文件所屬的文件系統是以nosuid方式掛上，欲執行的文件具有SUID 或SGID 位元，但執行者並不具有root權限
其中只有execve是真正意義上的系統調用，其它都是在此基礎上經過包裝的庫函數。
exec函數族的作用是根據指定的文件名找到可執行文件，並用它來取代調用進程的內容，換句話說，就是在調用進程內部執行一個可執行文件。這裡的可執行文件既可以是二進制文件，也可以是任何Linux下可執行的腳本文件。
函數名與參數的關系：
細看一下，這6個函數都是以exec開頭（表示屬於exec函數組），前3個函數接著字母l的，後3個接著字母v的，我的理解是l表示list（列舉參數），v表示vector（參數向量表）
。它們的區別在於，execv開頭的函數是以"char *argv[]"(vector)形式傳遞命令行參數，而execl開頭的函數采用了羅列(list)的方式，把參數一個一個列出來，然後以一個NULL表示結束。這裡的NULL的作用和argv數組裡的NULL作用是一樣的。
字母p是指在環境變量PATH的目錄裡去查找要執行的可執行文件。2個以p結尾的函數execlp和execvp，看起來，和execl與execv的差別很小，事實也如此，它們的區別從第一個參數名可以看出：除execlp和execvp之外的4個函數都要求，它們的第1個參數path必須是一個完整的路徑，如"/bin/ls"；而execlp和execvp的第1個參數file可以僅僅只是一個文件名，如"ls"，這兩個函數可以自動到環境變量PATH指定的目錄裡去查找。
字母e是指給可執行文件指定環境變量。在全部6個函數中，只有execle和execve使用了char *envp[]傳遞環境變量，其它的4個函數都沒有這個參數，這並不意味著它們不傳遞環境變量，這4個函數將把默認的環境變量不做任何修改地傳給被執行的應用程序。而execle和execve用指定的環境變量去替代默認的那些。
返回值
與一般情況不同，exec函數族的函數執行成功後不會返回，因為調用進程的實體，包括代碼段，數據段和堆棧等都已經被新的內容取代，只有進程ID等一些表面上的信息仍保持原樣。調用失敗時，會設置errno並返回-1，然後從原程序的調用點接著往下執行。
與其他系統調用比起來，exec很容易失敗，被執行文件的位置，權限等很多因素都能導致調用失敗。因此，使用exec函數族時，一定要加錯誤判斷語句。最常見的錯誤：
找不到文件或路徑，此時errno被設置為ENOENT；
數組argv和envp忘記用NULL結束，此時errno被設置為EFAULT；
沒有對要執行文件的運行權限，此時errno被設置為EACCES。
2、應用
如果一個進程想執行另一個程序，它就可以fork或vfork出一個新進程，然後調用任何一個exec函數。
為此，Linux還專門對fork作了優化：通常fork會將調用進程的所有內容原封不動的拷貝到新產生的子進程中去，這些拷貝的動作很消耗時間，而如果fork完之後我們馬上就調用exec，那這些辛辛苦苦拷貝來的東西就會被立刻抹掉，這看起來非常不劃算，於是人們設計了一種"寫時復制（copy-on-write）"技術，使得fork結束後並不立刻復制父進程的內容到子進程，而是到了真正使用時才復制，這樣如果下一條語句是exec，它就不會作無用功了。其實"寫時復制"還是有復制，進程的mm結構、頁表都還是被復制了（"寫時復制"也必須由這些信息來支撐。否則內核捕捉到CPU訪存異常，怎麼區分 這是“寫時復制”引起的，還是真正的越權訪問呢？）。
而vfork就把事情做絕了，所有有關於內存的東西都不復制了，父子進程的內存是完全共享的。但是這樣一來又有問題了，雖然用戶程序可以設計很多方法來避免父子進程間的訪存沖突。但是關鍵的一點，父子進程共用著棧，這可不由用戶程序控制的。一個進程進行了關於函數調用或返回的操作，則另一個進程的調用棧 （實際上就是同一個棧）也被影響了。這樣的程序沒法運行下去。所以，vfork有個限制，子進程生成後，父進程在vfork中被內核掛起，直到子進程有了自己的內存空間（exec**）或退出(_exit)。並且， 在此之前，子進程不能從調用vfork的函數中返回（同時，不能修改棧上變量、不能繼續調用除_exit或exec系列之外的函數，否則父進程的數據可能 被改寫）。
盡管限制很多，vfork後馬上exec效率會比fork高不少。
/* exec.c */
#include <unistd.h>
void main(void)
{
char *envp[] = {"PATH=/tmp", "USER=lingdxuyan", "STATUS=testing", NULL};
char *argv_execv[] = {"echo", "excuted by execv", NULL};
char *argv_execvp[] = {"echo", "executed by execvp", NULL};
char *argv_execve[] = {"env", NULL};
if (fork() == 0)
if (execl("/bin/echo", "echo", "executed by execl", NULL) < 0)
perror("Err on execl");
if (fork() == 0)
if (execlp("echo", "echo", "executed by execlp", NULL) < 0)
perror("Err on execlp");
if (fork() == 0)
if (execle("/usr/bin/env", "env", NULL, envp) < 0)
perror("Err on execle");
if (fork() == 0)
if (execv("/bin/echo", argv_execv) < 0)
perror("Err on execv");
if (fork() == 0)
if (execvp("echo", argv_execvp) < 0)
perror("Err on execvp");
if (fork() == 0)
if (execve("/usr/bin/env", argv_execve, envp) < 0)
perror("Err on execve");
}
由於各個子進程執行的順序無法控制，所以有可能出現一個比較混亂的輸出--各子進程打印的結果交雜在一起，而不是嚴格按照程序中列出的次序。若將程序中fork都改為vfork，則各個exec執行的程序將按序執行。
