C語言fork函數學習

Fork概念

一個進程,包括代碼、數據和分配給進程的資源。fork()函數通過系統(tǒng)調用創(chuàng)建一個與原來進程幾乎完全相同的進程,也就是兩個進程可以做完全相同的事,但如果初始參數或者傳入的變量不同,兩個進程也可以做不同的事。

一個進程調用fork()函數后,系統(tǒng)先給新的進程分配資源,例如存儲數據和代碼的空間。然后把原來的進程的所有值都復制到新的新進程中,只有少數值與原來的進程的值不同。相當于克隆了一個自己。

由fork函數創(chuàng)建的新進程被稱為子進程。fork函數被調用一次,但是返回兩次。父進程返回的值是新進程的進程ID,而子進程返回的值是0。

fork函數返回值的三種情況

  • 返回子進程Id給父進程

    • 因為一個進程的子進程可能有多個,并且沒有一個函數可以獲得一個進程的所有子進程ID。
  • 返回給子進程值為0

    • 一個進程只會有一個父進程,所以子進程總是可以調用getpid以獲得當前進程Id以及調用getppid獲得父進程Id.
  • 出現錯誤,返回負值

    • 當前進程數已經達到系統(tǒng)規(guī)定的上限,這時errno的值被設置為EAGAIN
    • 系統(tǒng)內存不足,這時errno的值被設置為ENOMEM

創(chuàng)建新進程成功后,系統(tǒng)中出現兩個基本完全相同的進程,這兩個進程執(zhí)行沒有固定的先后順序,哪個進程先執(zhí)行要看系統(tǒng)的進程調度策略

子進程執(zhí)行代碼開始位置

fork確實創(chuàng)建可一個子進程并完全復制父進程,但是子進程是從fork后面到那個指令開始執(zhí)行。如果子進程也從main開頭到尾執(zhí)行所有指令,那么它執(zhí)行到fork指令時也必定會創(chuàng)建一個個子子進程,子子孫孫無窮盡。

常見的兩種應用場景

  • 一個父進程希望復制自己,使父、子進程同時執(zhí)行不同的代碼段。這在網絡服務中是常見的。
    -父進程等待客戶端的服務請求,當這種請求到達時,父進程調用fork,使子進程處理此請求。父進程則繼續(xù)等待下一個服務請求的到達

  • 一個進程要執(zhí)行一個不同的程序。這是shell中常見的情況,子進程從fork返回后立即調用exec

示例

示例1:

#include <ntsid.h>
#include <unistd.h>
#include <printf.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
    pid_t pid;
    int count = 0;
    //獲得當前進程ID
    printf("Current Process Id = %d \n", getpid());

    if ((pid = fork()) < 0) {
        printf("異常退出");
        exit(1);
    } else if (pid == 0) {
        count++;
        printf("進入子進程, 當前進程 currentPid = %d, 父進程 parentPid = %d \n", getpid(),getppid());
    } else {
        count++;
        printf("當前進程   當前進程 currentPid = %d, 子進程 childPid = %d \n", getpid(), pid);
    }
    printf("當前進程 currentPid = %d, Count = %d \n", getpid(), count);
    return 0;
}

fork創(chuàng)建了子進程,并復制一個count,從最后的可以看出各個子進程之間的count不相關。

示例2:

#include <ntsid.h>
#include <unistd.h>
#include <printf.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[]) {

    pid_t pid;

    int loop;
    //獲得當前進程ID
    printf("Current Process Id = %d \n", getpid());

    for (loop = 0; loop < 2; loop++) {

        //fork創(chuàng)建子進程
        if ((pid = fork()) < 0) {
            printf("退出程序\n");
            exit(1);

        } else if (pid == 0) {

            //創(chuàng)建子進程后,子進程返回0,通過getPid得到當前進程,getPPid得到父進程
            printf("Child Process  loop = %d,  Current Pid = %d , Parent Pid = %d\n", loop, getpid(), getppid());

        } else {
            //創(chuàng)建子進程后,pid就是子進程ID
            printf("Child Process  loop = %d, Pid = %d,Parent Pid = %d\n", loop, pid, getpid());
            sleep(5);
        }
    }
    return 0;
}

編譯運行后的結果:

創(chuàng)建了三個子進程:


參考

linux fork函數詳解
淺談linux并發(fā)編程

最后編輯于
?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯系作者
【社區(qū)內容提示】社區(qū)部分內容疑似由AI輔助生成,瀏覽時請結合常識與多方信息審慎甄別。
平臺聲明:文章內容(如有圖片或視頻亦包括在內)由作者上傳并發(fā)布,文章內容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發(fā)布平臺,僅提供信息存儲服務。

相關閱讀更多精彩內容

友情鏈接更多精彩內容