Day 2.exec函数族和线程的基本概念、相关函数接口

exec函数族

extern char **environ;

       int execl(const char *path, const char *arg, ...
                       /* (char  *) NULL */);
       int execlp(const char *file, const char *arg, ...
                       /* (char  *) NULL */);
       int execle(const char *path, const char *arg, ...
                       /*, (char *) NULL, char * const envp[] */);
       int execv(const char *path, char *const argv[]);
       int execvp(const char *file, char *const argv[]);
       int execvpe(const char *file, char *const argv[],
                       char *const envp[]);

功能：利用进程空间去执行另外一份代码

l：参数以列表形式传递

v：参数以指针数组形式传递

e：更新环境变量

p：在系统指定目录下查找文件

1）自定义一个程序（文件名为apple）

#include "head.h"int main(int argc,const char *argv[])
{int i = 0;printf("=============================\n");printf("how are you!\n");for (i = 0; i < argc; ++i){printf("argv[%d] = %s\n",i,argv[i]);}return 0;
}

2）int execl/int execv引用运行

#include "head.h"int main(void)
{
//	char *argv[5] = {"./hello","apple","bullll",NULL};printf("1111111\n");execl("./apple","./hello","apple","bullll",NULL);    //以参数形式传递   第一个时要运行的文件路径 后面是传递的参数
//	execv("./apple",argv);	      //以指针数组形式传递　　定义指针数组如上printf("222222222222222\n");return 0;
}

getenv

char *getenv(const char *name);

功能：获得环境变量名对应的值

setenv

int setenv(const char *name, const char *value, int overwrite);

功能：设置环境变量的值

参数：

name：环境变量名

value：环境变量的值

overwrite：非0   覆盖

                    0     不覆盖

返回值：成功返回0；失败返回-1

#include "head.h"int main(void)
{char tmpbuff[1024] = {0};printf("================================\n");printf("PATH:%s\n",getenv("PATH"));                      //获得ＰＡＴＨ的系统路径printf("================================\n");getcwd(tmpbuff,sizeof(tmpbuff));                        //得到将当前路径　并将其放到数组中setenv("PATH",tmpbuff,1);           //将ＰＡＴＨ的路径替换为数组中的内容printf("=================================\n");printf("PATH:%s\n",getenv("PATH"));                       //打印替换后的路径printf("=================================\n");execlp("apple","./hell","apple","bullll",NULL);     //参数以列表形式　在系统路径下查找文件　并执行　注：第一个参数是要执行的文件名return 0;}

system

int system(const char *command);

功能：执行shell命令

特点：传递一个命令参数，执行成功后，会回到原来程序运行的位置继续向下执行，而exec函数是执行失败后回到原来的位置继续向下执行；者两点注意区分。

#include "head.h"int Msystem(const char *p)
{char tmpbuff[1024] = {0};char *parg[10] = {0};int cout = 0;strcpy(tmpbuff,p);                       //将传过来的字符串常量以字符串的形式给到数组中parg[cout] = strtok(tmpbuff," ");                //在第一个空格的地方分解字符串cout++;while ((parg[cout] = strtok(NULL," ")) != NULL)  //将剩余的字符串继续以空格分割　放到指针数组中{cout++;}pid_t pid;          pid = fork();   //创建一个子进程用来单独执行命令if (pid == -1){perror("fail to fork");return -1;}if (pid == 0)                   {execvp(parg[0],parg);       //调用execvp函数　参数以指针数组的形式　在系统目录下找到该命令并执行}wait(NULL);     //当子进程结束　回收子进程return 0;
}int main(void)
{printf("system上面！\n");Msystem("ls -l");                 //封装一个system函数printf("system下面!\n");return 0;
}

线程

1.基本概念

线程：是一个轻量级的进程，位于进程空间内部，一个进程可以创建多个线程

2.线程的创建

线程独占栈空间，文本段，数据段，和堆区与进程共享

3.线程的调度

与进程调度一样的：宏观并行，微观串行

4.线程的消亡

僵尸态：线程代码结束，空间没有被回收，称为僵尸线程

5.进程和线程的区别

1）进程是操作系统资源分配的最小的单元；

2）线程是CPU任务调度的最小单元（多线程的系统和调度比进程更节省CPU资源空间）

6.多线程和多进程的优缺点

效率：多线程 > 多进程

  多线程只需要在同一进程空间切换；

  多进程需要在不同空间中切换

通信：多线程 > 多进程

  线程共享全局变量，可以通过全局变量实现数据通信

  进程空间独立，没有共享空间，通信实现比较复杂

通信的实现：多进程 > 多线程

  线程共享空间是会引发资源竞争

  进程没有共享空间，不存在资源竞争的问题

安全：多进程 > 多线程

  一个进程异常不会影响其余进程空间

  一个线程异常结束会导致进程异常结束，进程异常结束，该进程内所有线程任务均无法向下执行

7.线程相关的函数接口

创建：fork       pthread_create

退出：exit       pthread_exit

回收：wait      pthread_join

 1.pthread_create

int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,void *(*start_routine) (void *), void *arg);

功能:

在该进程中创建一个新的线程

参数:

thread:存放线程ID空间首地址

attr:线程属性空间首地址

start_routine:线程要执行的函数的入口

arg:给线程函数的参数

返回值:

成功返回0 

失败返回错误码

编译时加 -lpthread选项  

练习：

创建三个线程，并执行

/****************************************一次创建多个不同的线程*每个线程执行不同的任务*可以定义一个函数指针数组进行遍历* ************************************/
#include "head.h"void *threadfun1(void *argc)
{printf("线程1(%#x)开始！\n",(unsigned int)pthread_self());return 0;
}void *threadfun2(void *argc)
{printf("线程2(%#x)开始！\n",(unsigned int)pthread_self());return 0;
}void *threadfun3(void *argc)
{printf("线程3(%#X)开始！\n",(unsigned int)pthread_self());return 0;
}int main(void)
{int ret = 0;int i = 0;pthread_t tid[3];void* (*tip[3])(void*) = {threadfun1,threadfun2,threadfun3};    //有一个void*返回值并有一个void*参数的函数指针数组for (i = 0; i < 3; ++i){ret = pthread_create(&tid[i],NULL,tip[i],NULL);if (ret != 0){perror("fail to pthread");return -1;}}while(1){}return 0;
}

2. pthread_self

pthread_t pthread_self(void);

功能:

获得调用该函数线程的ID  

3.pthread_exit 

void pthread_exit(void *retval);

功能:

让调用该函数的线程任务结束

参数:

retval:线程结束的值

4.pthread_join 

int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);

功能:

回收线程空间

参数:

thread:线程的ID号

retval:存放线程结束状态空间的首地址

返回值:

成功返回0 

失败返回错误码

示例：
#include "head.h"void *thread(void* argc)
{printf("进程开始!(PID:%#x)\n",(unsigned int)pthread_self());printf("进程即将结束！\n");sleep(5);printf("结束！\n");pthread_exit("over!");return NULL;
}int main(void)
{int ret = 0;pthread_t tid;void *gid = NULL;ret = pthread_create(&tid,NULL,thread,NULL);if (ret != 0){perror("fail to pthread");return -1;}pthread_join(tid,&gid);printf("gid=%s\n",(char *)gid);return 0;
}

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