linux的fork函数

Posted 2020-07-29 郭传瑞

fork函数

　　    fork函数    

　　  头文件：#include<unistd.h>

　　函数原型:pid_t fork( void);（pid_t 是一个宏定义，其实质是int 被定义在#include<sys/types.h>中）

　　返回值： 若成功调用一次则返回两个值，子进程返回0，父进程返回子进程ID；否则，出错返回-1

 　　 函数说明：一个现有进程可以调用fork函数创建一个新进程。由fork创建的新进程被称为子进程（child process）。fork函数被调用一次但返回两次。两次返回的唯一区别是子进程中返回0值而父进程中返回子进程ID。子进程是父进程的副本，它将获得父进程数据空间、堆、栈等资源的副本。注意，子进程持有的是上述存储空间的“副本”，这意味着父子进程间不共享这些存储空间。LINUX将复制父进程的地址空间内容给子进程，因此，子进程有了独立的地址空间。创建新进程成功后，系统中出现两个基本完全相同的进程，这两个进程执行没有固定的先后顺序，哪个进程先执行要看系统的进程调度策略。

　　举个例子：

　　

　　

　　运行结果：

　　

 

　　分析：

　　

 

 

　　　　fork函数小结：

　　1.调用一次，返回两次。

 

　　2.子进程中fork返回0，父进程中fork返回子进程的PID。

　　　原因是：①在子进程中通过调用getppid可以方便的指导父进程的PID；　　

　　　　　　　②没有一个函数可以使父进程获得其所有子进程的PID。（所以在fork返回时，将子进程的PID直接返回给父进程）

　　　注：子进程的ID不可能为0，因为PID为0的进程是swapper进程。

 

　　3.父、子进程共享正文段，不共享数据、堆、栈段，子进程获得父进程数据、堆、栈段的副本。

　　   注：目前，大多数实现并直接复制父进程的数据、堆栈段，而是使用写时复制（Copy-On-Write）技术，在修改这块内存区域时，才会为被修改的数据创建副本。

 

　　4.子进程会获得缓冲区的副本，即fork前进程缓冲区中的数据未被flush掉，则fork后，子进程能够获得父进程缓冲区中的数据。

 

　　5.父进程所有被打开的文件描述符都会被复制到子进程中。

　　　　注：fork之后处理文件描述符通常有两种情况：

　　　　①父进程等待子进程结束；

　　　　②父、子进程各自执行不同的正文段（父、子进程各自关闭不需要使用的文件描述符）；

 

　　6.fork之后父、子进程的区别：

　　　　①fork的返回值；

　　　　②进程ID不同；

　　　　③父进程也不同；

　　　　④子进程的tms_utime、tms_stime、tms_cutime和tms_ustime均被设置为0；

　　　　⑤父进程设置的文件锁不会被子进程继承；

　　　　⑥子进程的未处理的闹钟被清除；

　　　　⑦子进程的未处理信号集设置为空集；

 

　　7.fork失败的两个主要原因：

　　　　①系统中进程数目已经达到上限；

　　　　②该实际用户的进程总数达到系统限制；

 

　　8.fork的两种用法：

　　　　①一个进程希望复制自己，使得父、子进程执行不同的代码段。如父进程监听端口，收到消息后，fork出子进程处理消息，父进程仍然负责监听消息。

　　　　②一个进程需要执行另一个程序。如fork后执行一个shell命令。