Linux---进程创建

我们在执行一个可执行文件时，操作系统便为我们创建了一个进程，而我们今天要讲的是从已创建的进程中再创建一个进程，称为当前进程的子进程。子进程有着和父进程一样的代码，数据也同样写时拷贝了一份。
要想创建一个子进程，我们就要学习 fork()/vfork()两个函数。

认识fork函数

函数原型

#include <unistd.h>
pid_t fork(void);
返回值：子进程中返回0，父进程返回子进程id，出错返回-1

先来一段演示代码：

int main()
{
    pid_t pid = fork();
    if(pid < 0)
    {   
        perror("fork");
        return 0;
    }   
    else if(pid == 0)
    {   
        //创建的子进程
        printf("I am child! My id is %d\n",getpid());
        exit(1);
    }   
    //父进程
    printf("I am father! My id is %d\n",getpid());
    waitpid(pid,NULL,0);//等待子进程退出，回收子进程资源，在后面的进程等待中有详解
    return 0;
}

系统在执行到fork()时，陷入内核去执行fork()代码，操作系统为子进程分配新的内存块和新的内核数据结构，将父进程的部分数据结构以及部分变量拷贝给子进程，也就是说子进程可以和父进程执行一样的工作，也可以单独执行其他工作。之后操作系统将子进程添加到进程表中，fork()返回时，开始调度器调度。

上述代码的运行结果：
这里写图片描述

因为子进程是后创建的，所以进程id会小于父进程的进程id。

当我把上面代码中子进程代码部分的exit(1)注释后再编译执行，结果为：

这里写图片描述

由结果看出，子进程和父进程执行了同样的代码，即I am father!My id is %d这段代码被执行了两次，第二次打印的结果显然是子进程的id，说明子进程和父进程执行同样的工作时，还是具有独立性的。

现在有一个问题，为什么fork()调用成功返回两个值呢？

很好理解，调用fork()函数时，子进程复制了父进程的堆栈段，父进程和子进程此时都停留在fork()处，调用完后，父子进程各收到一个返回值，但是父子进程只共享代码段，数据都是自己独有的，所以其实fork()每次只返回一个值，但因为要返回给两个进程，总体看来就返回了两个值。

fork调用失败的原因

系统中有太多的进程
实际用户的进程数超过了限制

认识vfork函数

函数原型

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
pid_t vfork(void);
返回值:父进程返回子进程id，子进程返回0，出错返回-1

看到函数原型是不是觉得它和fork()简直一模一样，既然有了fork()，为什么还要有vfork()呢？

vfork()也是用来创建子进程的，但是vfork()出的子进程和父进程共享一块地址空间，作用上类似于线程，而且vfork()保证子进程先运行，在它调用exec或exit()之后父进程才可能被调度运行。

来一段演示代码：

int count = 100;

int main()
{
    pid_t pid = vfork();
    if(pid < 0)
    {
        perror("fork");
        return 0;
    }
    else if(pid == 0)
    {
        //创建的子进程
        count = 200;//修改全局变量
        printf("I am child! The count is %d\n",count);
        exit(1);
    }
    //父进程
    printf("I am father! The count is %d\n",count);
    waitpid(pid,NULL,0);
    return 0;
}

运行结果：
这里写图片描述
可以看到子进程把父进程的数据也修改了，因为子进程和父进程在同一块地址空间内运行，而且保证子进程先运行。

认识fork函数

认识vfork函数

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