Linux-C 进程
一、简述
记--进程的概念，简单的创建并使用进程。进程是资源的最小单位。所有的进程都是1号进程的子进程，一个进程至少有一个线程，也可以有多个线程。
每个进程一般都拥有4G的虚拟内存（真实并没有）。创建一个子进程，子进程也拥有独立的4G虚拟内存，并且复制父进程的运行状态(代码都是一样的，并且代码运行到哪都一样)
子进程退出后一般进入“僵死态”，由其父进程回收资源，若是其父进程已经结束，则由父进程的父进程回收，以此类推。
二、创建进程
2.1 fork()函数
| 功能 | 创建子进程 |
| 头文件 | #include <sys/types.h> #include <unistd.h> |
| 函数原型 | pid_t fork(void); |
| 返回值 | 成功时，子进程的PID将在父进程中返回，并在子进程中返回0。 失败时，在父项中返回-1，不创建子进程，并正确设置errno。 |
| 备注 | 子进程资源、代码、内存状况都与父进程的一样，互不干扰。子进程就从fork()之后的代码执行。 |
子进程资源、代码、内存状况都与父进程的一样，子进程从fork()函数之后的代码执行。
虽然父进程与子进程代码相同，但是fork()的返回值不同，在父进程中返回值是子进程的PID，而在子进程中返回值是0。
测试代码：
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("main\n");
pid_t pid = fork();
printf("pid=%d\n", pid);
return 0;
}
通过fork的返回值来区分父进程和子进程，从而执行不同的动作
三、退出进程
3.1 exit()函数
| 功能 | 终止一个进程 |
| 头文件 | #include <stdlib.h> |
| 函数原型 | void exit(int status); |
| 参数 | 退出状态，常用宏EXIT_SUCCESS表示成功， EXIT_FAILURE表示失败 |
| 返回值 | 无 |
| 备注 | 1、status＆0377的值(其实就是status的低8位)返回给父进程，在父进程可用wait()来获取。(0377-->011 111 111) 2、在退出进程前会先执行atexit或者是on_exit所登记的退出处理函数 |
父进程等待子进程结束，并获取子进程的结束状态。使用宏WEXITSTATUS来获取。
在退出进程前会先执行atexit或者是on_exit所登记的退出处理函数，
atexit()函数
| 功能 | 注册一个函数，在程序退出前调用 |
| 头文件 | #include <stdlib.h> |
| 函数原型 | int atexit(void (*function)(void)); |
| 参数 | 一个无返回值，无参数的函数指针 |
| 返回值 | 成功返回0，失败返回非0值 |
on_exit()函数
| 功能 | 注册一个函数，在程序退出前调用 |
| 头文件 | #include <stdlib.h> |
| 函数原型 | int on_exit(void (*function)(int , void *), void *arg); |
| 参数 | function是一个待参数的函数指针 arg是function指向函数的参数，以字符串形式 |
| 返回值 | 成功返回0，失败返回非0值 |
| 备注 | func(int status, void *);一个是退出状态，一个是参数地址 |
测试代码
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
void func(int status, void *arg)
{
printf("status=%d, arg=%s", status, (char *)arg);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("main\n");
pid_t pid = fork();
on_exit(func," this is on_exit call\n");
if(pid==0)
{
printf("this is child process!\n");
exit(5);
}
printf("this is parent process!\n");
return 0;
}
exit退出会清理IO缓冲区，_exit()直接退出，不清理缓冲区
三、等待进程
wait()函数
| 功能 | 等待进程改变状态 | |
| 头文件 | #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> |
|
| 函数原型 | pid_t wait(int *wstatus); pid_t waitpid(pid_t pid, int *wstatus, int options); |
|
| 参数 | pid:是要等待的子进程的PID | >0：等待进程号为pid的子进程 =0：等待调用者所在进程组的 任一子进程 -1：等待任一子进程退出（跟wait一样），可以不同进程组 小于-1：等待组ID的绝对值为pid的进程组 中的任一子进程 |
| wstatus 是子进程的状态 | 比如子进程的退出状态 | |
| options:附加选项 | 0：正常引用该函数 WCONTINUED：报告任一从暂停态出来且从未报告过的子进程的状态 WNOHANG：非阻塞等待 WUNTRACED：报告任一当前处于暂停态且从未报告过的子进程的状态 |
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| 返回值 | 成功返回退出的子进程的pid，失败返回-1，返回0则是设置了非阻塞等待，其没有出错但是又没有子进程退出 | |
| 备注 | 如果不需要获取子进程的退出状态，stat_loc 可以设置为 NULL WEXITSTATUS(status)；返回子进程的退出状态。 这包括子项在exit（3）或_exit（2）的调用中指定的status参数的最低有效8位，或者作为main（）中return语句的参数。 仅当WIFEXITED返回true时才应使用此宏。 |
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四、vfork()与exec()
| 功能 | 创建子进程并阻塞父进程 |
| 头文件 | #include <sys/types.h> #include <unistd.h> |
| 函数原型 | pid_t vfork(void); |
| 返回值 | 成功时，子进程的PID将在父进程中返回，并在子进程中返回0。 失败时，在父项中返回-1，不创建子进程，并正确设置errno。 |
| 备注 | 相对比于fork有以下特点： 1、共享父进程的资源,也就是共同操作一份虚拟内存，数据相互影响。 2、父进程进入睡眠，一直等到子进程结束或者是调用exec系列函数。 3、专门用来于exec系列函数配合使用。 |
资源共享，内存空间一样，共同操作一份数据。父进程进入睡眠，一直等到子进程结束。
vfork()与exec()系列函数进行配合使用
| 功能 | 在进程中加载新的程序文件或者脚本，覆盖原有代码，重新运行。（调用第三方程序,成功调用原来程序就不继续执行了） | |
| 头文件 | #include <unistd.h> | |
| 函数原型 | int execl(const char *path, const char *arg, ...); int execv(const char *path, char *const argv[ ]); int execle(const char *path, const char *arg, ..., char * const envp[ ]); int execlp(const char *file, const char *arg, ...); int execvp(const char *file, char *const argv[ ]); int execvpe(const char *file, char *const argv[ ],char *const envp[ ]); |
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| path | 即将被加载执行的 ELF 文件或脚本的路径 | |
| file | 即将被加载执行的 ELF 文件或脚本的名字 | |
| arg | 以列表方式罗列的 ELF 文件或脚本的参数 | |
| argv | 以数组方式组织的 ELF 文件或脚本的参数 | |
| envp | 用户自定义的环境变量数组 | |
| 返回值 | 调用第三方程序,成功调用原来程序就不继续执行了，返回值就没用了。如果调用失败或出错就返回-1。 | |
| 备注 | 1，函数名带字母 l 意味着其参数以列表（list）的方式提供。 2，函数名带字母 v 意味着其参数以矢量（vector）数组的方式提供。 3，函数名带字母 p 意味着会利用环境变量 PATH 来找寻指定的执行文件。 4，函数名带字母 e 意味着用户提供自定义的环境变量。 *在给execl()函数传参时，最后一个参数为NULL，以标识参数结尾。 |
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子进程中成功调用了第三方程序，子进程后面的代码就不会执行了。如例子中的printf("in child i=%d\n", i);就不会执行。
可以使用execlp()函数调用系统命令
五、守护进程
1、守护进程的概念
类似于服务。通常创建的子进程受限于父进程，受限于组等。比如当某个信号是发送的该组的话，该组所有的进程都将收到影响。比如说在终端运行一个程序a，a程序会占用终端的控制资源，控制终端等程序a结束后才继续。而在控制终端下按下Ctrl+c(向子进程发出挂断信号)，或者直接关掉终端，程序a都会被终端并退出。而守护进程就相当于独立出来，不再受组、父进程等影响的一个进程。例如在终端运行的一个程序，关闭终端后，守护进程不受影响，然可继续运行。
2、将一个普通进程变为守护进程
代码：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
pid_t pid;
int max_fd, i;
//1 忽略挂断信号
signal(SIGHUP, SIG_IGN);
//2 创建子进程，并结束父进程
pid = fork();
if(pid>0)
exit(0);
//3 设置新的会话
setsid();
//4 创建子进程，并结束父进程
pid = fork();
if(pid>0)
exit(0);
//5 设置新的组
setpgrp();
//6 关闭所有描述符，(输出信息可以记录在系统日志，/var/log/syslog)
max_fd = sysconf(_SC_OPEN_MAX);
for(i=0;i<max_fd;i++)
close(i);
//7 改变掩码
umask(0);
//8 改变工作路径
chdir("/");
pause();//例子中什么事情都不做，就暂停
return 0;
}结果：
可以使用命令：kill -s 9 进程ID 或 killall 进程名称 来结束进程
由于关闭了所有打开的文件描述符（包括标准输入0，标准输出1、标准出错2），所以需要输出信息的的话，可以使用系统日志文件。(待补充)
openlog函数打开日志,syslog写入日志,closelog关闭日志。
#include <syslog.h>
void openlog(const char *ident, int option, int facility);
void syslog(int priority, const char *format, ...);
void closelog(void);
六、进程间通信
1、管道
2、信号
3、套接字
4、system V-IPC
等等。。。。。