linux C/C++多进程教程（多进程原理以及多进程的应用）（getpidfork）（未完成）

Posted 2022-05-02 Dontla

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了linux C/C++多进程教程（多进程原理以及多进程的应用）（getpidfork）（未完成）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

文章目录

多进程原理
多进程的应用

多进程原理

一、进程的概念

什么是进程？进程这个概念是针对系统而不是针对程序员的，对程序员来说，我们面对的概念是程序，当输入指令执行一个程序的时候，对系统而言，它将启动一个进程。

进程就是正在内存中运行中的程序，Linux下一个进程在内存里有三部分的数据，就是“代码段”、“堆栈段”和“数据段”。

“代码段”，顾名思义，就是存放了程序代码。
“堆栈段”存放的就是程序的返回地址、程序的参数以及程序的局部变量。
“数据段”则存放程序的全局变量，常数以及动态数据分配的数据空间（比如用new函数分配的空间）。

系统如果同时运行多个相同的程序，它们的“代码段”是相同的，“堆栈段”和“数据段”是不同的（相同的程序，处理的数据不同）。

二、进程的编号

1、查看进程

ps 查看当前终端的进程。

ps -ef 查看系统全部的进程。

ps -ef | more 查看系统全部的进程，结果分页显示。

（海康容器）

UID ：启动进程的操作系统用户。

PID ：进程编号。

PPID ：进程的父进程的编号。

C ：CPU使用的资源百分比。

STIME ：进程启动时间。

TTY ：进程所属的终端。

TIME ：使用掉的CPU时间。

CMD ：执行的是什么指令。

ps -ef |grep book查看系统全部的进程，然后从结果集中过滤出包含“book”单词的记录。程序员用得最多的指令就是这个了。

2、getpid库函数

getpid库函数的功能是获取本程序运行时进程的编号。

函数声明：

pid_t getpid();

函数没有参数，返回值是进程的编号，pid_t就是typedef int pid_t。

示例：test_process.c

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

int main()

  printf("本程序的进程编号是：%d\\n",getpid());
  sleep(30);    // 是为了方便查看进程在shell下用ps -ef|grep test_process查看本进程的编号。

运行效果：在test_process运行时，切换到其它的窗口，执行ps -ef | grep test_process可以查看进程，如下。

注意两个细节：

1）进程的编号是系统动态分配的，相同的程序在不同的时间执行，进程的编号是不同的。

2）进程的编号会循环使用，但是，在同一时间，进程的编号是唯一的，也就是说，不管任何时间，系统不可能存在两个编号相同的进程。

三、多进程 fork()

fork在英文中是“分叉”的意思。为什么取这个名字呢？因为一个进程在运行中，如果使用了fork函数，就产生了另一个进程，于是进程就“分叉”了，所以这个名字取得很形象。下面就看看如何具体使用fork函数，这段程序演示了使用fork的基本框架。

函数声明：

pid_t fork();

fork函数用于产生一个新的进程，函数返回值pid_t是一个整数，在父进程中，返回值是子进程编号，在子进程中，返回值是0。

示例：test_fork_return.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
 
int main()

  printf("本程序的进程编号是：%d\\n",getpid());
 
  int ipid=fork();
 
  sleep(1);       // sleep等待进程的生成。
 
  //printf("ipid=%d\\n",ipid);
 
  if (ipid!=0) printf("ipid=%d, 父进程编号是：%d\\n", ipid, getpid());
  else printf("ipid=%d, 子进程编号是：%d\\n", ipid, getpid());
 
  sleep(30);    // 是为了方便查看进程在shell下用ps -ef|grep book252查看本进程的编号。

运行结果：

看看一层一层上去它们的父进程是什么

初学者可能用点接受不了现实。

1）一个函数（fork）返回了两个值？

2）if和else中的代码能同时被执行？

那么调用这个fork函数时发生了什么呢？fork函数创建了一个新的进程，新进程（子进程）与原有的进程（父进程）一模一样。子进程和父进程使用相同的代码段；子进程拷贝了父进程的堆栈段和数据段。子进程一旦开始运行，它复制了父进程的一切数据，然后各自运行，相互之间没有影响。

fork函数对返回值做了特别的处理，调用fork函数之后，在子程序中fork的返回值是0，在父进程中fork的返回是子进程的编号，程序员可以通过fork的返回值来区分父进程和子进程，然后再执行不同的代码。

示例：test_process2.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
 
void fatherfunc()  // 父进程流程的主函数

  printf("我是老子，我喜欢孩子他娘。\\n");

 
void childfunc()  // 子进程流程的主函数

  printf("我是儿子，我喜欢西施。\\n");

 
int main()

  if (fork()>0)  printf("这是父进程，将调用fatherfunc()。\\n"); fatherfunc();
  else  printf("这是子进程，将调用childfunc()。\\n");  childfunc();
 
  sleep(1); printf("父子进程执行完自己的函数后都来这里。\\n"); sleep(1);

运行结果：

在上文上已提到过，子进程拷贝了父进程的堆栈段和数据段，也就是说，在父进程中定义的变量子进程中会复制一个副本，fork之后，子进程对变量的操作不会影响父进程，父进程对变量的操作也不会影响子进程。

示例：test_process3.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
 
int ii=10;	//data segment
 
int main()

  int jj=20;	//stack segment
 
  if (fork()>0)	//father process
  
    ii=11;jj=21; sleep(1);  printf("父进程：ii=%d,jj=%d\\n",ii,jj);
  
  else	//child process
  
    ii=12;jj=22; sleep(1);  printf("子进程：ii=%d,jj=%d\\n",ii,jj);