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c语言fork函数fpid初始值 进程创建 fork()函数讲解

时间:2022-06-14 06:57:57

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c语言fork函数fpid初始值 进程创建 fork()函数讲解

一个进程,包括代码、数据和分配给进程的资源。fork()函数通过系统调用创建一个与原来进程几乎完全相同的进程,也 就是两个进程可以做完全相同的事,但如果初始参数或者传入的变量不同,两个进程也可以做不同的事。

子进程还获得与父进程任何打开文件描述符相同的拷贝,这意味这当父进程调用fork时,子进程可以读写父进程打开的任意文件。

一个进程调用fork()函数后,系统先给新的进程分配资源,例如存储数据和代码的空间。然后把原来的进程的所有值都复制到新的新进程中,只有少数值与原来的进程的值不同。相当于克隆了一个自己。

父进程与新创建的子进程的最大区别在于它们有不同的PID

/*

* fork_test.c

* version 1

* Created on: -5-29

* Author: wangth

*/

#include

#include

int main ()

{

pid_t fpid; //fpid表示fork函数返回的值

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("我是爹的儿子/n");//对某些人来说中文看着更直白。

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("统计结果是: %d/n",count);

return 0;

}

运行结果是:

i am the child process, my process id is 5574

我是爹的儿子

统计结果是: 1

i am the parent process, my process id is 5573

我是孩子他爹

统计结果是: 1

关于此函数的说明:

1、调用一次,返回两次,fork()函数被父进程调用一次,但返回两次,一次是返回到父进程中(调用进程),一次是返回到新创建的子进程中。在父进程中,fork返回子进程的PID,在子进程中,fork返回0,因为子进程的Pid总是非零,返回值就提供一个明确的方法判断程序是在父进程还是在子进程中。

2、并发执行:父进程和子进程是并发运行的独立进程,内核能以任意方式交替执行它们的逻辑控制流中的指令。

3、相同的但是独立的地址空间,因为父进程与子进程都是独立的进程,它们有自己的私有地址空间,父进程和子进程对count的修改都是独立的,不会反映在另一个进程的存储器中。

在语句fpid=fork()之前,只有一个进程在执行这段代码,但在这条语句之后,就变成两个进程在执行了,这两个进程的几乎完全相同,将要执行的下一条语句都是if(fpid<0)……

为什么两个进程的fpid不同呢,这与fork函数的特性有关。fork调用的一个奇妙之处就是它仅仅被调用一次,却能够返回两次,它可能有三种不同的返回值:

1)在父进程中,fork返回新创建子进程的进程ID;

2)在子进程中,fork返回0;

3)如果出现错误,fork返回一个负值;

在fork函数执行完毕后,如果创建新进程成功,则出现两个进程,一个是子进程,一个是父进程。在子进程中,fork函数返回0,在父进程中,fork返回新创建子进程的进程ID。我们可以通过fork返回的值来判断当前进程是子进程还是父进程。

引用一位网友的话来解释fpid的值为什么在父子进程中不同。“其实就相当于链表,进程形成了链表,父进程的fpid(p 意味point)指向子进程的进程id, 因为子进程没有子进程,所以其fpid为0.

fork出错可能有两种原因:

1)当前的进程数已经达到了系统规定的上限,这时errno的值被设置为EAGAIN。

2)系统内存不足,这时errno的值被设置为ENOMEM。

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。 每个进程都有一个独特(互不相同)的进程标识符(process ID),可以通过getpid()函数获得,还有一个记录父进程pid的变量,可以通过getppid()函数获得变量的值。fork执行完毕后,出现两个进程,

有人说两个进程的内容完全一样啊,怎么打印的结果不一样啊,那是因为判断条件的原因,上面列举的只是进程的代码和指令,还有变量啊。 执行完fork后,进程1的变量为count=0,fpid!=0(父进程)。进程2的变量为count=0,fpid=0(子进程),这两个进程的变量都是独立的,存在不同的地址中,不是共用的,这点要注意。可以说,我们就是通过fpid来识别和操作父子进程的。 还有人可能疑惑为什么不是从#include处开始复制代码的,这是因为fork是把进程当前的情况拷贝一份,执行fork时,进程已经执行完了int count=0;fork只拷贝下一个要执行的代码到新的进程。

对于新手,画进程图通常会有所帮助,其中每个水平的箭头对应于从左到右执行的智联的进程,每个垂直的箭头对应于fork函数的执行。

从该进程图,我们更可以理解这句话:

什么不是从#include处开始复制代码的,这是因为fork是把进程当前的情况拷贝一份,执行fork时,进程已经执行完了int count=0;fork只拷贝下一个要执行的代码到新的进程。(fork()拷贝的是下一个要执行的代码,已经执行过的代码不拷贝)可以理解为已经执行的代码,让进程处于某种状态,状态映射于寄存器,堆栈等内容,我们拷贝了数据,就相当于拷贝了状态,所以,已经执行过的代码无需再拷贝执行。

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