Linux系统编程（进程）——创建进程函数fork/vfork的使用

Posted 2021-08-20 橙子果果

Linux系统编程（进程）——创建进程函数fork/vfork的使用

• fork的使用
• vfork的使用

fork的使用

使用fork函数创建一个进程

       #include <unistd.h>

       pid_t fork(void);

fork函数调用成功，返回两次
返回值为0，代表当前进程是子进程
返回值为非负数，代表当前进程为父进程

调用失败，返回值为-1

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>

int main()
{
        pid_t pid;

        printf("father: id=%d\\n",getpid());

        pid = fork();

        if(pid>0)
        {
                printf("this is father print,pid = %d\\n",getpid());
        }
        else if(pid == 0)
        {
                printf("this is child print,child pid = %d\\n",getpid());
        }

        return 0;
}

先打印父进程的id
创建进程（创建进程返回两次）
如果返回值大于0，这个进程是父进程（6106）
如果返回值等于0，这个进程是子进程（6107）

一个进程调用 fork() 函数后，系统先给新的进程分配资源，例如存储数据和代码的空间。然后把原来的进程的所有值都复制到新的新进程中，只有少数值与原来的进程的值不同。相当于克隆了一个自己。
Linux 的 fork() 使用是通过写时拷贝 (copy- on-write) 实现。写时拷贝是一种可以推迟甚至避免拷贝数据的技术。内核此时并不复制整个进程的地址空间，而是让父子进程共享同一个地址空间。只用在需要写入的时候才会复制地址空间，从而使各个进行拥有各自的地址空间。也就是说，资源的复制是在需要写入的时候才会进行，在此之前，只有以只读方式共享。

子进程是父进程的一个复制品，可以简单认为父子进程的代码一样的。那大家想过没有，这样的话，父进程做了什么事情，子进程也做什么事情（如上面的例子），是不是不能实现满足我们实现多任务的要求呀，那我们是不是要想个办法区别父子进程呀，这就通过 fork() 的返回值。

fork() 函数被调用一次，但返回两次。两次返回的区别是：子进程的返回值是 0，而父进程的返回值则是新子进程的进程 ID。

这里进一步验证fork的返回值

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>

int main()
{
        pid_t pid;
        pid_t pid2;
        pid_t retpid;

        pid = getpid();
        printf("before fork: pid = %d\\n",pid);

        retpid = fork();

        pid2 = getpid();
        printf("after fork:pid = %d\\n",pid2);

        if(pid == pid2)
        {
                printf("this is father print,retpid = %d\\n",retpid);
        }
        else
        {
                printf("this is child print,child pid = %d\\nchild retpid = %d\\n",getpid(),retpid);

        }

        return 0;
}

首先fork之前进程id为6199
fork之后先执行父进程，父进程id号还是6199，父进程的返回值为子进程的id号6200
然后执行子进程，子进程id号为6200，这里子进程的返回值为0

总结：
fork（）函数的有两个返回值。
1.父进程的返回值，为子进程的id号。
2.子进程的返回值，为0.

vfork的使用

vfork函数 也可以创建进程，与fork有什么区别？
关键区别一：
vfork直接使用父进程存储空间，不拷贝。
关键区别二：
vfork保证子进程先运行，当子进程调用exit退出后，父进程才执行。

代码：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
        pid_t pid;

        int cnt = 0;
        pid = vfork();

        if(pid>0)
        {
                while(1){
                printf("this is father print,pid = %d\\n",getpid());
                sleep(1);
                printf("cnt = %d\\n",cnt);
                }
        }
        else if(pid == 0)
        {
                while(1){
                printf("this is child print,pid = %d\\n",getpid());
                sleep(1);
                cnt++;
                if(cnt == 3){
                        exit(0);
                        }
                }
        }

        return 0;
}

这里是使用了vfork创建进程，当子进程执行3次以后退出子进程，执行父进程。