Funzione execvp() in C/C++

La funzione execvp() permette a un programma di eseguire comandi di sistema come l’avvio di applicazioni o l’esecuzione di servizi di sistema. In combinazione con la funzione fork(), è possibile eseguire del codice anche dopo execvp().

Come funziona execvp()?

Il compito principale di execvp() è quello di dare a un programma il controllo su un altro senza dover riavviare l’intero processo. In questo modo si ha la possibilità di passare facilmente da una funzione all’altra o di eseguire comandi esterni con argomenti variabili. execvp() è come un regista invisibile che cambia lo scenario e salta avanti e indietro tra le diverse trame.

L’esecuzione dinamica dei processi permette di modificare il percorso del programma e persino i suoi argomenti durante l’esecuzione. La funzione execvp() viene utilizzata nelle chiamate di sistema che richiedono compiti complessi come l’esecuzione di script, comandi di sistema, pipelining e reindirizzamenti. Contribuisce in modo significativo ad aumentare la flessibilità dei programmi di C.

La sintassi di base di execvp()

La sintassi di execvp() richiede il percorso del file o il nome del programma da eseguire e un array di stringhe contenenti gli argomenti di questo programma.

#include <unistd.h>
int execvp()(const char *command, char* argv[]);

• const char *command: si tratta del percorso del file o del nome del rispettivo programma, che può essere sia assoluto che relativo. Se viene utilizzato un percorso relativo, execvp() cerca il file nel percorso (PATH) del sistema.
• char *argv[]: questo è l’array di stringhe contenenti gli argomenti del programma da eseguire; l’array deve terminare con un puntatore NULL per indicare la fine dell’elenco degli argomenti. La prima voce di argv è solitamente il nome del programma stesso, seguito dagli argomenti.

La funzione execvp() e le altre della famiglia exec sono specifiche dei sistemi operativi Unix. L’istruzione #include <unistd.h> è un file di intestazione nella programmazione di C contenente definizioni e dichiarazioni di funzioni che interagiscono con il sistema operativo basato su Unix e con il controllo dei processi. Chi per un motivo o per l’altro si ritrova a imparare C, ha spesso a che fare con questo tipo di file.

execvp(): un esempio pratico

Nel programma C presentato qui di seguito, utilizziamo la funzione execvp() del file di intestazione unistd.h per avviare il programma esterno ls con gli argomenti -l e /usr/bin. L’array args rappresenta gli argomenti del programma. Se la funzione execvp() viene portata a termine con successo, il processo corrente viene sostituito dal programma esterno e le righe successive vengono ignorate. In caso di errore, compare un messaggio di errore tramite perror e il programma restituisce il codice di stato 1.

#include <unistd.h>
int main() {
    char *args[] = {"ls", "-l", "/usr/bin", NULL};
    execvp()("ls", args);
    perror("execvp()");
    return 1;
}

La funzione fork() consente di eseguire istruzioni anche dopo execvp() attraverso la creazione di un nuovo processo. Di conseguenza, nel processo padre, il codice continua a essere eseguito, mentre il processo figlio avvia il programma esterno.

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
int main() {
    char* command = "ls";
    char *args[] = {"ls", "-l", "/usr/bin", NULL};
    printf("Before calling execvp()\n");
    pid_t child_pid = fork();
    if (child_pid == -1) {
        // Error creating the process
        perror("fork");
        return 1;
    }
    if (child_pid == 0) {
        // Code executed in the child process
        // Call execvp() in the child process to execute "ls" with the specified arguments
        int status_code = execvp()(command, args);
        // This line is reached if execvp() encounters an error
        perror("execvp()");
        // Print statement after execvp()
        printf("ls -l /usr/bin has taken control of this child process. If this is printed, execvp() encountered
       an error.\n");
        // Error handling in the child process
        return 1;
    } else {
        // Code executed in the parent process
        // Wait for the completion of the child process
        waitpid(child_pid, NULL, 0);
        printf("The child process has completed its execution.\n");
    }
    return 0;
}

Prima di tutto occorre creare un nuovo processo utilizzando fork(). Attraverso la funzione execvp(), ls, unitamente ai suoi argomenti, prende il controllo del processo figlio. Il processo padre attende il completamento del processo figlio con waitpid, dopodiché emette il messaggio.