图解fork( )创建子进程的过程_图解fork()

fork()函数

头文件：

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
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函数原型： pid_t fork(void);

功能：创建一个与原来进程几乎完全相同的进程（具体不同下面会单独讲解）

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。
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。

返回值：pid_t类型的变量，也就是进程id类型的变量

注意：fork函数有两个返回值！！！

到这里很多同学会疑惑，为什么函数会有两个返回值呢？？？ 接下来，我会通过图示来对父进程通过fork函数创建子进程的过程做个具体的说明

• 首先，在调用fork函数时，操作系统会从用户态切换到内核态来进行进程的创建，会调用fork函数中的_CREATE函数和_CLONE函数。

• 在调用_CREATE函数时，子进程进行虚拟地址申请，在子进程的内核空间中进行不完全拷贝，因为PID作为每个进程的唯一标识符，就像每个人的身份证一样，是不可能完全一样的，所以这个地方时不完全拷贝，所以PID就需要自己生成。

• 之后调用_CLONE函数，向父进程拷贝必要资源，子进程的用户空间进行完全拷贝，子进程继承所有父进程资源，如临时数据堆栈拷贝，代码完全拷贝。

那为什么会有两个返回值呢？？？

其实大体来说，我们可以将fork函数分为三步

1、调用_CREATE函数，也就是进程创建部分
2、调用_CLONE函数，也就是资源拷贝部分
3、进程创建成功，return 0; 失败，return -1

• 前2步也就是父进程通过fork函数创建子进程的步骤，在执行完_CLONE函数后，fork函数会有第一次返回，子进程的pid会返回给父进程。

• 要注意的是，在第3步中，fork函数不是由父进程来执行，而是由子进程来执行，当父进程执行完_CLONE函数后，子进程会执行fork函数的剩余部分，执行最后这个语句，fork函数就会有第二次返回，如果成功就返回0，失败就返回-1。

• 我们就可以总结得出，父子进程都执行fork函数，但执行不同的代码段，获取不同的返回值。所以fork函数的返回值情况如下：

1. 父进程调用fork，返回子线程pid（>0）

2. 子进程调用fork，子进程返回0，调用失败的话就返回-1

3. 这也就说明了fork函数的返回值是2个