execve调用未启动子进程、消息队列无写入数据问题排查

你的代码存在3个核心致命问题，导致子进程根本没执行到user.c的逻辑就提前崩溃：

• 子进程逻辑里存在野指针崩溃：你定义了char* test;但没有给它分配任何合法内存，直接调用sprintf(test, "%d", *sh_value);会向随机内存地址写入数据，直接触发段错误（SIGSEGV），子进程在调用execve之前就被内核杀死，user程序根本没有被加载运行——这就是为什么你在user.c里加while(1)死循环也没用，代码根本没跑到那一步。
• 所有系统调用都没有错误处理：execve、msgget、msgrcv、fork这些调用失败时你没有打印任何错误日志，完全感知不到子进程崩溃、程序加载失败这类问题。
• 父进程收消息逻辑存在竞态：你用IPC_NOWAIT非阻塞读消息队列，同时用WNOHANG非阻塞等待子进程，循环没有任何让出CPU的操作，CPU会被全速占用，大概率子进程还没来得及发消息，父进程就已经因为收完3个退出的子进程直接退出。
• 额外小问题：execve第三个参数传NULL在部分环境下会导致子进程启动异常，且共享内存的*sh_value递增操作没有加锁，多进程同时执行会出现计数竞态。

1. 修复野指针问题：给字符串缓冲区分配合法内存，不要使用未初始化的指针存储sprintf的结果
2. 给execve增加错误判断：execve只有执行失败才会返回，一旦返回立刻打印错误并退出子进程，避免子进程跑入父进程的代码逻辑
3. 调整父进程收消息逻辑，避免忙等漏收消息
4. 确保编译时同时生成master和user两个可执行文件，放在同一目录下运行

master.c 子进程分支修复 #

case 0:
    // 替换原来的野指针，在栈上分配足够存整数转字符串的内存
    char test[16];
    *sh_value = *sh_value +1;
    sprintf(test,"%d",*sh_value);
    args[1] = test;
    args[2] = NULL;          
    execve(CHILD_NAME,args,environ);
    // 走到这里说明execve执行失败，打印错误直接退出子进程
    perror("execve user process failed");
    _exit(1);
    break;

父进程收消息逻辑优化（可选，避免忙等） #

int i = 0;
int recv_count = 0;
while(i < SO_USERS_NUM){
    num_bytes = sizeof(mt_msg) - sizeof(mt_msg.mtype);
    num_bytes = msgrcv(q_id, &mt_msg, num_bytes, 3, IPC_NOWAIT);
    if (num_bytes >= 0) {
        printf("received message");
        if (num_bytes >= sizeof(mt_msg.numero))
            printf(" numero: %d", mt_msg.numero);
        printf("\n");
        recv_count++;
    } 
    pid_t pid_child = waitpid(-1,NULL,WNOHANG);
    if (pid_child > 0) {
        printf("\nProcesso figlio terminato:  %d",pid_child);
        ++i;
    }
    // 让出CPU，避免忙等占满资源，给子进程执行时间
    if (recv_count < SO_USERS_NUM) {
        usleep(1000);
    }
}

编译命令：

gcc master.c -o master
gcc user.c -o user
./master

正常运行后会看到3条消息接收打印，以及3条子进程退出的提示。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Matteo Pagliarello