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fork函數(shù)的作用
在Linux中fork函數(shù)是非常重要的函數(shù)，它的作用是從已經(jīng)存在的進(jìn)程中創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程，而原進(jìn)程稱為父進(jìn)程。
調(diào)用fork（），當(dāng)控制轉(zhuǎn)移到內(nèi)核中的fork代碼后，內(nèi)核開始做：
1.分配新的內(nèi)存塊和內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)給子進(jìn)程。
2.將父進(jìn)程部分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)容拷貝至子進(jìn)程。
3.將子進(jìn)程添加到系統(tǒng)進(jìn)程列表。
4.fork返回開始調(diào)度器，調(diào)度。
來段代碼：
1 #include《stdio.h》
2 #include《unistd.h》
3 #include《stdlib.h》
4 int main（）
5 {
6 pid_t pid;
7 printf（“before ：pid is %d ”，getpid（））;
8 if（（pid=fork（））==-1）
9 perror（“fork（）”），exit（1）;
10 printf（“After：pid=%d，fork return %d ”，getpid（），pid）;
11 sleep（1）;
12
13 return 0;
14 }
15 123456789101112131415
這個(gè)簡單的例子有一些微妙的方面：
?調(diào)用一次，返回兩次
fork函數(shù)被父進(jìn)程調(diào)用一次，但是卻返回兩次；一次是返回到父進(jìn)程，一次是返回到新創(chuàng)建的子進(jìn)程。
?并發(fā)執(zhí)行
子進(jìn)程和父進(jìn)程是并發(fā)運(yùn)行的獨(dú)立進(jìn)程。內(nèi)核能夠以任意的方式交替執(zhí)行他們的邏輯控制流中的指令。在我們的系統(tǒng)上運(yùn)行這個(gè)程序時(shí)，父進(jìn)程先運(yùn)行它的printf語句，然后是子進(jìn)程。
?相同但是獨(dú)立的地址空間
因?yàn)楦高M(jìn)程和子進(jìn)程是獨(dú)立的進(jìn)程，他們都有自己私有的地址空間，當(dāng)父進(jìn)程或者子進(jìn)程單獨(dú)改變時(shí)，不會(huì)影響到彼此，類似于c++的寫實(shí)拷貝的形式自建一個(gè)副本。
?fork的返回值
1.fork的子進(jìn)程返回為0；
2.父進(jìn)程返回的是子進(jìn)程的pid。
?fork的常規(guī)用法
1.一個(gè)父進(jìn)程希望復(fù)制自己，使得子進(jìn)程同時(shí)執(zhí)行不同的代碼段，例如：父進(jìn)程等待客戶端請(qǐng)求，生成一個(gè)子進(jìn)程來等待請(qǐng)求處理。
2.一個(gè)進(jìn)程要執(zhí)行一個(gè)不同的程序。
?fokr調(diào)用失敗的原因
1.系統(tǒng)中有太多進(jìn)程
2.實(shí)際用戶的進(jìn)程數(shù)超過限制
fork函數(shù)創(chuàng)建進(jìn)程
在linux下，C語言創(chuàng)建進(jìn)程用fork函數(shù)，接下來我們通過代碼來一步步了解fork函數(shù)的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)。
1、依賴的頭文件
1#include 《unistd.h》
2、fork的原理和概念
fork子進(jìn)程就是從父進(jìn)程拷貝一個(gè)新的進(jìn)程出來，子進(jìn)程和父進(jìn)程的進(jìn)程ID不同，但用戶數(shù)據(jù)一樣。
在C語言中，創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程代碼如下：
pid_t pid; //pid_t 從底層來看，實(shí)際上是int類型。
pid = fork（）;
3、父進(jìn)程和子進(jìn)程
執(zhí)行fork函數(shù)后有2種返回值：對(duì)于父進(jìn)程，返回的是子進(jìn)程的PID（即返回一個(gè)大于0的數(shù)字）；對(duì)于子進(jìn)程，則返回0，所以我們可以通過pid這個(gè)返回值來判斷當(dāng)前進(jìn)程是父進(jìn)程還是子進(jìn)程。如下代碼所示：
if（pid 》 0）
{
printf（“im parent process， pid： %d ”， getpid（））;
}
else if（pid == 0）
{
printf（“im child process， pid： %d， parent pid： %d ”， getpid（）， getppid（））;
}
else
{
printf（“fork failed ”）;
}
溫馨提示：
getpid（） -獲取當(dāng)前進(jìn)程的pid
getppid（） -獲取當(dāng)前進(jìn)程的父進(jìn)程的pid
4、完整例子&子進(jìn)程代碼執(zhí)行位置
了解這些之后，我們來看一個(gè)創(chuàng)建子進(jìn)程的完整代碼示例：
#include 《stdio.h》
#include 《unistd.h》
int main（int argc， char *argv［］）
{
printf（“========== before fork ============= ”）;
pid_t pid;
pid = fork（）;
printf（“========== after fork ============= ”）;
if（pid 》 0）
{
printf（“im parent process， pid： %d ”， getpid（））;
}
else if（pid == 0）
{
printf（“im child process， pid： %d， parent pid： %d ”， getpid（）， getppid（））;
}
else
{
printf（“fork failed ”）;
}
printf（“========== process end ============= ”）;
sleep（1）;
return 0;
}
運(yùn)行結(jié)果如下圖：
從上圖可以看出，程序只輸出了1個(gè)“before fork”，但輸出了2個(gè)“after fork”，所以我們可以得出：子進(jìn)程的代碼執(zhí)行是從fork（）位置之后開始的。事實(shí)也確實(shí)是如此。
5、循環(huán)創(chuàng)建子進(jìn)程
有時(shí)候，我們需要?jiǎng)?chuàng)建多個(gè)子進(jìn)程，可以通過for循環(huán)來實(shí)現(xiàn)，代碼如下：
#include 《stdio.h》
#include 《unistd.h》
int main（int argc， char *argv［］）
{
int i = 0;
pid_t pid;
for（i = 0; i 《 3; i++）
{
pid = fork（）;
}
if （pid == 0）
{
printf（“im child process， pid： %d， parent pid： %d ”， getpid（）， getppid（））;
}
else
{
printf（“im parent process， pid： %d ”， getpid（））;
}
sleep（1）;
return 0;
}
運(yùn)行結(jié)果如下圖：
咦，我們不是循環(huán)創(chuàng)建3個(gè)子進(jìn)程嗎，怎么輸出了這么多次parent process和child process呢？
這是因?yàn)樽舆M(jìn)程也創(chuàng)建了子進(jìn)程，大家可以觀察一下圖中的pid。數(shù)了一下，共輸出了8次，剛好是2的3次方。
我畫了一個(gè)fork步驟圖，便于大家更好的理解，如下：
如上圖所示，子進(jìn)程在第2輪、3輪，也會(huì)相當(dāng)于父進(jìn)程一樣繼續(xù)fork子進(jìn)程，所以for循環(huán)3次后，剛好得到共8個(gè)進(jìn)程。
那如果我們就想通過循環(huán)3次，得到3個(gè)子進(jìn)程，要怎么辦呢？
思路：不讓子進(jìn)程fork出新的子進(jìn)程。
代碼片段如下：
for（i = 0; i 《 3; i++）
{
pid = fork（）;
if （pid == 0）
{
break;
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
至此，fork函數(shù)創(chuàng)建子進(jìn)程介紹完畢。
責(zé)任編輯：YYX
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