fork函数的作用_fork函数创建进程

　　fork函数的作用

　　在Linux中fork函数是非常重要的函数，它的作用是从已经存在的进程中创建一个子进程，而原进程称为父进程。

　　调用fork（），当控制转移到内核中的fork代码后，内核开始做：

　　1.分配新的内存块和内核数据结构给子进程。

　　2.将父进程部分数据结构内容拷贝至子进程。

　　3.将子进程添加到系统进程列表。

　　4.fork返回开始调度器，调度。

　　来段代码：

　　1 #include《stdio.h》

　　2 #include《unistd.h》

　　3 #include《stdlib.h》

　　4 int main（）

　　5 {

　　6 pid_t pid;

　　7 printf（“before ：pid is %d ”，getpid（））;

　　8 if（（pid=fork（））==-1）

　　9 perror（“fork（）”），exit（1）;

　　10 printf（“After：pid=%d，fork return %d ”，getpid（），pid）;

　　11 sleep（1）;

　　12

　　13 return 0;

　　14 }

　　15 123456789101112131415

　　

　　这个简单的例子有一些微妙的方面：

　　•调用一次，返回两次

　　fork函数被父进程调用一次，但是却返回两次；一次是返回到父进程，一次是返回到新创建的子进程。

　　

　　•并发执行

　　子进程和父进程是并发运行的独立进程。内核能够以任意的方式交替执行他们的逻辑控制流中的指令。在我们的系统上运行这个程序时，父进程先运行它的printf语句，然后是子进程。

　　•相同但是独立的地址空间

　　因为父进程和子进程是独立的进程，他们都有自己私有的地址空间，当父进程或者子进程单独改变时，不会影响到彼此，类似于c++的写实拷贝的形式自建一个副本。

　　•fork的返回值

　　1.fork的子进程返回为0；

　　2.父进程返回的是子进程的pid。

　　•fork的常规用法

　　1.一个父进程希望复制自己，使得子进程同时执行不同的代码段，例如：父进程等待客户端请求，生成一个子进程来等待请求处理。

　　2.一个进程要执行一个不同的程序。

　　•fokr调用失败的原因

　　1.系统中有太多进程

　　2.实际用户的进程数超过限制

　　fork函数创建进程

　　在linux下，C语言创建进程用fork函数，接下来我们通过代码来一步步了解fork函数的各个知识点。

　　1、依赖的头文件

　　1#include 《unistd.h》

　　2、fork的原理和概念

　　fork子进程就是从父进程拷贝一个新的进程出来，子进程和父进程的进程ID不同，但用户数据一样。

　　在C语言中，创建一个子进程代码如下：

　　pid_t pid; //pid_t 从底层来看，实际上是int类型。

　　pid = fork（）;

　　3、父进程和子进程

　　执行fork函数后有2种返回值：对于父进程，返回的是子进程的PID（即返回一个大于0的数字）；对于子进程，则返回0，所以我们可以通过pid这个返回值来判断当前进程是父进程还是子进程。如下代码所示：

　　if（pid 》 0）

　　{

　　printf（“im parent process， pid： %d ”， getpid（））;

　　}

　　else if（pid == 0）

　　{

　　printf（“im child process， pid： %d， parent pid： %d ”， getpid（）， getppid（））;

　　}

　　else

　　{

　　printf（“fork failed ”）;

　　}

　　温馨提示：

　　getpid（） -获取当前进程的pid

　　getppid（） -获取当前进程的父进程的pid

　　4、完整例子&子进程代码执行位置

　　了解这些之后，我们来看一个创建子进程的完整代码示例：

　　#include 《stdio.h》

　　#include 《unistd.h》

　　int main（int argc， char *argv［］）

　　{

　　printf（“========== before fork ============= ”）;

　　pid_t pid;

　　pid = fork（）;

　　printf（“========== after fork ============= ”）;

　　if（pid 》 0）

　　{

　　printf（“im parent process， pid： %d ”， getpid（））;

　　}

　　else if（pid == 0）

　　{

　　printf（“im child process， pid： %d， parent pid： %d ”， getpid（）， getppid（））;

　　}

　　else

　　{

　　printf（“fork failed ”）;

　　}

　　printf（“========== process end ============= ”）;

　　sleep（1）;

　　return 0;

　　}

　　运行结果如下图：

　　从上图可以看出，程序只输出了1个“before fork”，但输出了2个“after fork”，所以我们可以得出：子进程的代码执行是从fork（）位置之后开始的。事实也确实是如此。

　　5、循环创建子进程

　　有时候，我们需要创建多个子进程，可以通过for循环来实现，代码如下：

　　#include 《stdio.h》

　　#include 《unistd.h》

　　int main（int argc， char *argv［］）

　　{

　　int i = 0;

　　pid_t pid;

　　for（i = 0; i 《 3; i++）

　　{

　　pid = fork（）;

　　}

　　if （pid == 0）

　　{

　　printf（“im child process， pid： %d， parent pid： %d ”， getpid（）， getppid（））;

　　}

　　else

　　{

　　printf（“im parent process， pid： %d ”， getpid（））;

　　}

　　sleep（1）;

　　return 0;

　　}

　　运行结果如下图：

　　咦，我们不是循环创建3个子进程吗，怎么输出了这么多次parent process和child process呢？

　　这是因为子进程也创建了子进程，大家可以观察一下图中的pid。数了一下，共输出了8次，刚好是2的3次方。

　　我画了一个fork步骤图，便于大家更好的理解，如下：

　　

　　如上图所示，子进程在第2轮、3轮，也会相当于父进程一样继续fork子进程，所以for循环3次后，刚好得到共8个进程。

　　那如果我们就想通过循环3次，得到3个子进程，要怎么办呢？

　　思路：不让子进程fork出新的子进程。

　　代码片段如下：

　　for（i = 0; i 《 3; i++）

　　{

　　pid = fork（）;

　　if （pid == 0）

　　{

　　break;

　　}

　　}

　　运行结果：

　　

　　至此，fork函数创建子进程介绍完毕。
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