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》

4intmain()

5{

6pid_tpid;

7printf(“before：pidis%d\n”，getpid());

8if((pid=fork())==-1)

9perror(“fork()”)，exit(1);

10printf(“After：pid=%d，forkreturn%d\n”，getpid()，pid);

11sleep(1);

12

13return0;

14}

15123456789101112131415

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_tpid;//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(“imparentprocess，pid：%d\n”，getpid());

}

elseif(pid==0)

{

printf(“imchildprocess，pid：%d，parentpid：%d\n”，getpid()，getppid());

}

else

{

printf(“forkfailed\n”);

}

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》

intmain(intargc，char*argv［］)

{

printf(“==========beforefork=============\n”);

pid_tpid;

pid=fork();

printf(“==========afterfork=============\n”);

if(pid》0)

{

printf(“imparentprocess，pid：%d\n”，getpid());

}

elseif(pid==0)

{

printf(“imchildprocess，pid：%d，parentpid：%d\n”，getpid()，getppid());

}

else

{

printf(“forkfailed\n”);

}

printf(“==========processend=============\n”);

sleep(1);

return0;

}

运行结果如下图：

从上图可以看出，程序只输出了1个“beforefork”，但输出了2个“afterfork”，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》

intmain(intargc，char*argv［］)

{

inTI=0;

pid_tpid;

for(i=0;i《3;i++)

{

pid=fork();

}

if(pid==0)

{

printf(“imchildprocess，pid：%d，parentpid：%d\n”，getpid()，getppid());

}

else

{

printf(“imparentprocess，pid：%d\n”，getpid());

}

sleep(1);

return0;

}

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parentprocess和childprocess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。

责任编辑：YYX