Linux保姆级介绍系统接口fork()函数_fork函数头文件

Linux保姆级介绍系统接口fork()函数

1.fork介绍

​ fork()函数是一个创建新进程(子进程)的一个系统接口。头文件由两个系统接口头文件sys/types.h和unistd.h所支持。

​

函数原型：

pid_t fork(void)
1

​

注意：返回值类型为pid_t，用来标识和描述进程ID，本质是无符号整型unsigned int

调用样例格式：

pid_t id = fork();
1

---

2.fork返回值

​ 学会了怎么用fork，让我们先来看看以下简单的代码：

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>

int main(){
        printf("AA\n");

        pid_t id = fork();//创建子进程
	
        printf("BB\n");
        printf("CC\n");


    return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

运行结果为：

从结果中我们很很清楚的看到，创建子进程之后输出BB和CC明显输出了两次，这是为什么呢?

是因为fork()函数的返回值有两个！

因为fork函数实质上分三步：

​ 1.执行_CREATE函数，子进程申请虚拟空间地址，生成一个与父进程完全不一样的PCB(描述进程的结构体)等。

​ 2.执行_CLONE函数，将父进程的代码数据拷贝一份一样的给子进程。

​ 3.创建子进程，创建成功返回0，失败，返回-1。

一，二步由父进程完成，第三步由子进程完成。

结果是：

1. 父进程调用fork，返回子线程pid（>0）
2. 子进程调用fork，成功返回0，失败返回-1。

复盘：

所以，综上所述，真正的过程是：调用fork()后会有两个执行流：一个是父进程的返回值：成功返回子进程id，另一个是子进程的返回值：创建成功返回0或者创建失败返回-1。

​ 上述表述的简单代码本质是父子进程生成两个执行流后共同作用的结果！

3.代码控制父子进程

既然知道父子进程的返回值不同后，我们就可以通过返回值的不同来分别控制父子进程了。

如果返回值为0，就代表是子进程在执行，如果大于0(进程ID号)，就代表是父进程在执行(),小于0(-1,代表出错)则报异常。

以下是一段简单的控制代码：

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>

int main(){
        pid_t id = fork();

        if(id == 0) {       //子进程,返回值id是0
            printf("我是子进程，正在运行，我的PID是：%d\n ",getpid());
        }
        else if(id > 0)  //父进程，返回值id是子进程的PID
        {
            printf("我是父进程，正在运行，我的PID是：%d\n",getpid());
        }
        else{       //剩下一种情况是返回值小于0 代表是-1报错
            perror("fail");
              exit(-1);
        }

    return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

下面就能看到两个执行流的结果,实现了对父子进程的控制：

4.fork原理

​ 为什么会这样?，让我们先来看看进程的本质：

一个进程应该是由自己进程的数据结构加上代码和数据组 成的。而fork()出来的子进程是通过父进程而来的，子进程会完全单开一个不一样的的PCB,但是与父进程共享同一块代码和数据。

​ 此外，我们还应该知道：

	1. fork之后，执行流会变成两个。
	2. fork之后，父子进程谁先运行由调度器决定。
	3. fork之后，fork之后的代码父子共享，通常我们通过if/else if语句来执行分流。
1
2
3