进程创建-终止-等待-替换

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进程创建
进程终止
进程等待
进程替换

进程创建

意义：
进程运行时常会出现崩溃，为了避免父进程出现奔溃，则会创建子进程去代替父进程处理事务，即使崩溃并不会影响到父进程的正常运行，再创建一个子进程再次处理罢了。
用法：(man命令查相关命令及函数的具体用法)

fork()	创建子进程，父子进程虚拟地址空间独立
vfork()	创建子进程，并阻塞父进程，父子进程同用一块虚拟地址空间

返回值：子进程返回0；父进程返回子进程pid；出错返回-1

阻塞父进程：因为子进程和父进程分配到CPU的可能性是一样的，所以子进程与父进程谁先运行难以确定。但经过阻塞父进程后，子进程便先于父进程获取到CPU。
为什么要阻塞父进程：因为使用vfork()函数创建子进程时，父子进程共用同一块虚拟地址空间，因此共用同块栈去，如果不进行阻塞，会出现栈混乱的现象。

上一篇文章分析了进程创建的原理，链接如下：
https://blog.csdn.net/qq_44768163/article/details/115014661

进程终止

方法	接口	头文件	区别
exit	库函数调用接口	<stdlib.h>	退出后刷新缓冲区
_exit	系统调用接口	<unistd.h>	退出后并不刷新缓冲区
return	只能在main中使用	---------	退出后刷新缓冲区

具体执行流程如下：

printf打印的内容读入缓冲区
进入fun函数，退出调用该函数的的进程，并刷新缓冲区，输出------
使用echo $? 获取返回值99
注：缓冲区的存在避免了频繁操作输出设备，使得输入内容存满后，再刷新缓冲区。。

进程等待

概念：
父进程等待子进程退出，获取退出子进程的退出返回值，释放子进程资源，避免产生僵尸进程。
方法：

wait方法：（等待任意一个子进程退出）

返回值：成功- ->返回被等待进程pid；失败- ->返回-1；
参数：获取子进程退出状态- ->int *status；不关心子进程退出状态- ->置为NULL

waitpid方法：（等待任意一个子进程退出或等待一个指定的子进程退出）

返回值：
            当正常返回的时候waitpid返回收集到的子进程的进程ID；
            如果设置了选项WNOHANG,而调用中waitpid发现没有已退出的子进程可收集,则返回0；
            如果调用中出错,则返回-1,这时errno会被设置成相应的值以指示错误所在；
参数：
         pid：
                  Pid=-1,等待任一个子进程。与wait等效。
                  Pid>0.等待其进程ID与pid相等的子进程。
         status:
                 WIFEXITED(status): 若为正常终止子进程返回的状态，则为真。（用来查看进程是否是正常退出）
                 WEXITSTATUS(status): 若WIFEXITED非零(正常终止),提取子进程退出码。（用来查看进程的退出码）
          options:
                  0：表示默认阻塞等待
                  WNOHANG: 设置为非阻塞等待
阻塞等待：为了完成一个功能，发起调用，若当前不具备完成条件，则一直等待。
非阻塞等待：为了完成一个功能，发起调用，若当前不具备完成条件，则报错返回。eg：若pid指定的子进程没有结束，则waitpid()函数返回0，不予以等待。若正常结束，则返回该子进程的ID。

实验：
wait方法

正常退出运行结果：

异常退出运行结果：(使用kill强杀依然属于正常退出，这里通过不创建子进程再等待即可模拟出等待失败返回-1的场景)

waitpid方法：

正常退出：

异常退出：

获取子进程的status

进程替换

其实有六种以exec开头的函数,统称exec函数:

#include <unistd.h>`
int execl(const char *path, const char *arg, …);//库函数
int execlp(const char *file, const char *arg, …);//库函数
int execle(const char *path, const char *arg, …,char *const envp[]);//库函数
int execv(const char *path, char *const argv[]);//库函数
int execvp(const char *file, char *const argv[]);//库函数
int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);//系统调用函数

参数说明：
第一个参数：新的程序文件路径名
第二个参数：程序的运行参数
第三个参数：程序的环境变量

实验：

总结：

有没有p的区别：

在于程序文件是否需要带路径，有p时可以不带路径，但前提是该程序文件必须在PATH环境变量指定路径下。
有没有e的区别：
在于程序是否自己设定环境变量，有e时自己设定环境变量（覆盖式设定，将之前已有的环境变量覆盖），没有e时，使用默认已有的环境变量。
l和v的区别：
在于程序运行参数的赋予方式不同，l是一一列举传入，v是将运行参数列入数组中，整体传入

上图是进程替换的几种实现方式，分别对已有的ls程序文件和自定义实现的arg.c文件进行了替换实现，结果。。。。。。。。