浅谈Linux下进程创建、进程终止、进程等待

本节主要内容：

1.进程创建
2.进程终止
3.进程等待

进程创建

1.fork()函数：

#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

fork()函数的作用是创建一个进程，并且fork()函数是一个系统调用
父进程调用fork()函数创建子进程后，子进程拷贝父进程PCB，父子进程是独立的两个进程
子进程从fork()函数之后的代码开始运行，通过程序计数器 (保存了程序即将要执行的下一条指令) 和上下文数据 (保存了寄存器当中的值) 知道自己如何运行

详细介绍可以看上篇文章：浅谈fork()函数

2.vfork()函数

vfork()函数也可以创建子进程，和fork()不同的是：vfork()函数创建出来的子进程拷贝父进程PCB，并且子进程当中的内存指针和父进程指向同一个虚拟地址空间，即父子进程共用一个虚拟地址空间。
存在的问题：调用栈混乱
vfork()函数通过让子进程先运行，子进程运行完成之后，再让父进程运行来解决这个问题
目前很少用了

网上抄的一段，可以再理解理解：
为什么会有vfork，因为以前的fork 很傻，它创建一个子进程时，将会创建一个新的地址
空间，并且拷贝父进程的资源，而往往在子进程中会执行exec 调用，这样，前面的拷贝工
作就是白费力气了，这种情况下，聪明的人就想出了vfork，它产生的子进程刚开始暂时与
父进程共享地址空间（其实就是线程的概念了），因为这时候子进程在父进程的地址空间中
运行，所以子进程不能进行写操作，并且在儿子霸占”着老子的房子时候，要委屈老子一
下了，让他在外面歇着（阻塞），一旦儿子执行了exec 或者exit 后，相于儿子买了自己的
房子了，这时候就相于分家了。

原文链接：https://blog.csdn.net/jianchi88/article/details/6985326

进程终止

1.概念

也就是进程退出，分为以下两个场景

1.代码执行完了，从main函数return返回，运行结果可能正确也可能不正确

2.代码没有执行完，直接崩溃掉了 (内存访问越界，解引用空指针，double free， ctrl+c，kill 命令)

2.程序结束的方式

1.main函数return返回
2.调用exit()函数：库函数，C库当中提供给程序员的函数
3.调用_exit()函数：系统调用，操作系统提供给程序员的函数

void exit(int status); 
//status：进程在在退出的时候，可以指定退出码是多少
//echo $?   //能够获取最后一个终止进程的退出码

浅谈Linux下进程创建、进程终止、进程等待

exit()函数与_exit()函数区别就如图所示：

1.exit()函数会执行用户自定义清理函数

自定义清理函数：int atexit(void\*(\*fuction)(void));
参数是函数指针：返回值为void，参数为void
作用：调用atexit()函数，参数为一个函数的地址，会将这个函数的地址保存下来，等待进程退出的时候再来调用这个函数。

2.exit()函数会刷新缓冲区

为什么exit()函数会刷新缓冲区而_exit()不会?

1.缓冲区是C库当中维护的，并不是内核维护的
2.如果直接调用_exit()函数，直接执行内核代码，就不会刷新缓冲区了
3.如果调用了exit()函数，在进程结束之前，会先将缓冲区中的数据进行刷新，在结束进程

如何刷新缓冲区？

从main()函数return返回
\n可以刷新缓冲区
fflush函数可以强制刷新缓冲区
exit()函数也会刷新缓冲区

进程等待

1.作用：防止僵尸进程的产生

2.接口：pid_t wait(int* status)

status为输出型参数，由操作系统为其赋值

这里status是int类型，占四个字节，我们只用到后面两个字节，实际有效的也就是后两个字节

进程正常退出时：

浅谈Linux下进程创建、进程终止、进程等待

进程异常退出时：

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3.使用的方式

创建一个子进程，子进程执行正常逻辑，父进程调用wait()函数进行阻塞等待，当子进程退出的时候，父进程由于在等待，所以子进程也就不会变成僵尸进程了。

阻塞：当调用函数需要等待一定条件成熟的时候，函数才进行返回；条件不成熟，则一直等待。
非阻塞：当调用函数需要等待一定条件成熟的时候，函数返回；条件不成熟，则报错返回

再梳理一下僵尸进程的产生：

子进程退出，父进程收到子进程的退出信号SIGCHLD，但是父进程对SIGCHLD信号是忽略处理的，所以导致子进程资源无法释放。
而进程等待，会将父进程收到的SIGCHLD信号进行处理，子进程就会正常退出，不会造成僵尸进程的产生。

此外，还有一个进程等待函数waitpid();

参数模型：

pid_t waitpid(pid_t pid, int* status, int options);

参数含义：

pid：告诉waitpid函数需要等待哪个子进程
pid = -1 表示等待任意子进程；

pid > 0 表示等待指定子进程，子进程的进程号就是传入的pid的值

status：和wait中status参数含义一致

options：设置waitpid函数是阻塞还是非阻塞的

0 : 非阻塞
WNOHANG：非阻塞，即当子进程没有退出的时候，waitpid函数就会返回报错

waitpid(pid>0, status, 0) ===>就相当于wait()函数
wait()函数就是调用waitpid函数实现的