Linux系统应用编程（二）进程
本文主要内容：
一、进程的创建
1.fork( )的理解
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fork( )函数是Linux/Unix操作系统下的一个系统调用函数，用于创建一个新的进程，该进程是调用fork( )进程的子进程。
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特点：子进程拷贝复制父进程的内容，包括代码段、数据段、堆和栈的数据，父子进程在单独的内存空间中运行，虽然子进程复制了父进程的大部分内容，但是由于运行的地址空间是独立的，在执行文件写入、映射等操作时不会互相影响。
（man手册所述） -
另外，man手册中还介绍了一些父子进程的区别和特点：
①子进程拥有自己唯一的进程ID（PID唯一）；
②进程资源利用率和CPU时间计数器在子进程中会被重置为0；
③子进程不会继承父进程的锁和信号量；
④子进程不会继承未完成的异步I/O操作；
⑤子进程的终止信号始终为SIGCHLD；
⑥父子进程共享同一个文件描述符（也就是共享一个文件的I/O属性，包括文件指针偏移量、状态标志等）；
⑦父子进程共享同一个消息队列。
（更多详细可自行翻译man手册，这里就记个几点够面试掰扯掰扯就行）
2.fork( )的使用
▲ 返回值：fork( )会返回两次，分别在父进程和子进程中返回。
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在父进程中，fork( )返回子进程的pid（正整数，父进程可以通过该子进程pid来操作子进程，如：发送信号kill( )、等待子进程结束wait( )等）
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在子进程中，fork( )返回值为0（只作区分父子进程，并不是意味着子进程pid=0）
返回-1表示创建进程失败
3.vfork( )的理解
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特点：在vfork( )函数中，子进程是在父进程的地址空间上运行的，不同于fork( )函数，vfork( )不拷贝复制父进程的内容。因此，vfork( )在运行效率上也比fork( )高效，但在使用上比fork( )函数更复杂，需要注意以下：
①vfork( )函数中，父子进程共享地址空间，子进程可修改父进程的变量和函数调用，可能会导致出现问题；
②vfork( )函数中，子进程不能使用父进程的栈空间，需要在子进程中重新分配新的栈空间；
③vfork( )函数中，子进程先运行，且需要调用exec函数族中的或者exit( )函数结束子进程，父进程才能执行；
④vfork( )函数中，子进程不继承父进程的文件描述符，因此如果子进程需要使用同一个文件，需要重新在子进程中打开文件。
二、进程的退出
1.进程退出的方式
- main函数中return
- 进程调用标准c库函数exit( )
- 进程调用系统调用函数 _exit( )或 _Exit( )
- 进程中最后一个线程return或者调用pthread_exit( )
简单说就是进程的最后一个线程结束 - 异常退出：调用abort( )、收到退出或终止信号等
2.僵尸进程和孤儿进程
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僵尸进程：子进程比父进程先结束，且子进程退出状态不被父进程收集，此时子进程将成为一个僵尸进程
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孤儿进程：父进程先结束，子进程还在运行，此时子进程将成为一个孤儿进程（孤儿进程将被init进程收养）
3.wait( )、waitpid( )函数
三、exec族函数
1.作用
在进程中执行另一个可执行程序（二进制文件、shell脚本等），执行后，原进程除了PID外，其他均被可执行程序进程替代。其中，execlp( )会从系统环境变量中寻找可执行程序
（注意：exec函数并不创建新进程，且调用其他程序结束，原程序不再执行）
2.exec族函数原型
#include <unistd.h>
int execl(const char *path, const char *arg, ...);
int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);
3.参数和返回值
四、system( )函数
五、popen( )函数
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main(){
FILE *file = NULL;
file = popen("ls -l /","r");
if(file == NULL){
perror("popen");
exit(-1);
}
char *readBuffer = (char *)malloc(128);
fread(readBuffer,128,1,file);
printf("read:%s\n",readBuffer);
pclose(file);
return 0;
}
