fork函數(linux中fork函數的用法)

【IT168技術】　　一個進程,包括代碼、數據和分配給進程的資源。fork()函數通過系統調用創建一個與原來進程幾乎完全相同的進程,也就是兩個進程可以做完全相同的事,但如果初始參數或者傳入的變量不同,兩個進程也可以做不同的事。

　　一個進程調用fork()函數后,系統先給新的進程分配資源,例如存儲數據和代碼的空間。然后把原來的進程的所有值都復制到新的新進程中,只有少數值與原來的進程的值不同。相當于克隆了一個自己。

　　我們來看一個例子:

　　[cpp] view plaincopy

　　/*

　　* fork_test.c

　　* version 1

　　* Created on: 2010-5-29

　　* Author: wangth

　　*/

　　#include

　　#include

　　int main ()

　　{

　　pid_t fpid; //fpid表示fork函數返回的值

　　int count=0;

　　fpid=fork();

　　if (fpid < 0)

　　printf("error in fork!");

　　else if (fpid == 0) {

　　printf("i am the child process, my process id is %d/n",getpid());

　　printf("我是爹的兒子/n");//對某些人來說中文看著更直白。

　　count++;

　　}

　　else {

　　printf("i am the parent process, my process id is %d/n",getpid());

　　printf("我是孩子他爹/n");

　　count++;

　　}

　　printf("統計結果是: %d/n",count);

　　return 0;

　　}

　　運行結果是:

　　i am the child process, my process id is 5574

　　我是爹的兒子

　　統計結果是: 1

　　i am the parent process, my process id is 5573

　　我是孩子他爹

　　統計結果是: 1

　　在語句fpid=fork()之前,只有一個進程在執行這段代碼,但在這條語句之后,就變成兩個進程在執行了,這兩個進程的幾乎完全相同,將要執行的下一條語句都是if(fpid<0)……

　　為什么兩個進程的fpid不同呢,這與fork函數的特性有關。fork調用的一個奇妙之處就是它僅僅被調用一次,卻能夠返回兩次,它可能有三種不同的返回值:

　　1)在父進程中,fork返回新創建子進程的進程ID;

　　2)在子進程中,fork返回0;

　　3)如果出現錯誤,fork返回一個負值;

　　在fork函數執行完畢后,如果創建新進程成功,則出現兩個進程,一個是子進程,一個是父進程。在子進程中,fork函數返回0,在父進程中,fork返回新創建子進程的進程ID。我們可以通過fork返回的值來判斷當前進程是子進程還是父進程。

　　引用一位網友的話來解釋fpid的值為什么在父子進程中不同?！捌鋵嵕拖喈斢阪湵?進程形成了鏈表,父進程的fpid(p 意味point)指向子進程的進程id, 因為子進程沒有子進程,所以其fpid為0.

　　fork出錯可能有兩種原因:

　　1)當前的進程數已經達到了系統規定的上限,這時errno的值被設置為EAGAIN。

　　2)系統內存不足,這時errno的值被設置為ENOMEM。

　　創建新進程成功后,系統中出現兩個基本完全相同的進程,這兩個進程執行沒有固定的先后順序,哪個進程先執行要看系統的進程調度策略。

　　每個進程都有一個獨特(互不相同)的進程標識符(process ID),可以通過getpid()函數獲得,還有一個記錄父進程pid的變量,可以通過getppid()函數獲得變量的值。

　　fork執行完畢后,出現兩個進程,

　　有人說兩個進程的內容完全一樣啊,怎么打印的結果不一樣啊,那是因為判斷條件的原因,上面列舉的只是進程的代碼和指令,還有變量啊。

　　執行完fork后,進程1的變量為count=0,fpid!=0(父進程)。進程2的變量為count=0,fpid=0(子進程),這兩個進程的變量都是獨立的,存在不同的地址中,不是共用的,這點要注意?？梢哉f,我們就是通過fpid來識別和操作父子進程的。iude

　　還有人可能疑惑為什么不是從#include處開始復制代碼的,這是因為fork是把進程當前的情況拷貝一份,執行fork時,進程已經執行完了int count=0;fork只拷貝下一個要執行的代碼到新的進程。(自己添加:因為FORK是復制產生一個新的進程,因此新的進程與舊的的進程之間的上下文,如寄存器上下文等是一致的,也就是說兩個進程的變量值,PC指針值也是一樣的,因此兩個進程都是在同一個位置開始運行)

　　二、fork進階知識

　　先看一份代碼:

　　[cpp] view plaincopy

　　/*

　　* fork_test.c

　　* version 2

　　* Created on: 2010-5-29

　　* Author: wangth

　　*/

　　#include

　　#include

　　int main(void)

　　{

　　int i=0;

　　printf("i son/pa ppid pid fpid/n");

　　//ppid指當前進程的父進程pid

　　//pid指當前進程的pid,

　　//fpid指fork返回給當前進程的值

　　for(i=0;i<2;i++){

　　pid_t fpid=fork();

　　if(fpid==0)

　　printf("%d child %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);

　　else

　　printf("%d parent %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);

　　}

　　return 0;

　　}

　　運行結果是:

　　i son/pa ppid pid fpid

　　0 parent 2043 3224 3225

　　0 child 3224 3225 0

　　1 parent 2043 3224 3226

　　1 parent 3224 3225 3227

　　1 child 1 3227 0

　　1 child 1 3226 0

　　這份代碼比較有意思,我們來認真分析一下:

　　第一步:在父進程中,指令執行到for循環中,i=0,接著執行fork,fork執行完后,系統中出現兩個進程,分別是p3224和p3225(后面我都用 pxxxx表示進程id為xxxx的進程)?？梢钥吹礁高M程p3224的父進程是p2043,子進程p3225的父進程正好是p3224。我們用一個鏈表來表示這個關系:

　　p2043->p3224->p3225

　　第一次fork后,p3224(父進程)的變量為i=0,fpid=3225(fork函數在父進程中返向子進程id),代碼內容為:

　　[c-sharp] view plaincopy

　　for(i=0;i<2;i++){

　　pid_t fpid=fork();//執行完畢,i=0,fpid=3225

　　if(fpid==0)

　　printf("%d child %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);

　　else

　　printf("%d parent %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);

　　}

　　return 0;

　　p3225(子進程)的變量為i=0,fpid=0(fork函數在子進程中返回0),代碼內容為:

　　[c-sharp] view plaincopy

　　for(i=0;i<2;i++){

　　pid_t fpid=fork();//執行完畢,i=0,fpid=0

　　if(fpid==0)

　　printf("%d child %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);

　　else

　　printf("%d parent %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);

　　}

　　return 0;

　　所以打印出結果:

　　0 parent 2043 3224 3225

　　0 child 3224 3225 0

　　第二步:假設父進程p3224先執行,當進入下一個循環時,i=1,接著執行fork,系統中又新增一個進程p3226,對于此時的父進程,p2043->p3224(當前進程)->p3226(被創建的子進程)。

　　對于子進程p3225,執行完第一次循環后,i=1,接著執行fork,系統中新增一個進程p3227,對于此進程,p3224->p3225(當前進程)->p3227(被創建的子進程)。從輸出可以看到p3225原來是p3224的子進程,現在變成p3227的父進程。父子是相對的,這個大家應該容易理解。只要當前進程執行了fork,該進程就變成了父進程了,就打印出了parent。