#转载#深入理解进程创建函数fork()---一次到多次fork()

今天学习操作系统的时候对于创建子进程的fork（）语句理解起来有些困难，搜索之后发现这两篇结合代码分析的博客思路很清晰易懂，特此整合成一篇。仅做学习交流用途！

1.一次fork（）

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main()
{
    pid_t pid;
    int count = 0;
    pid = fork();   //fork一个进程
    if(pid == 0)
    {               //pid为0,
        printf("this is child process, pid is %d\n",getpid());//getpid返回的是当前进程的PID
        count+=2;
        printf("count = %d\n",count);
    }
    else if(pid > 0)
    {
        printf("this is father process, pid is %d\n",getpid());
        count++;
        printf("count = %d\n",count);
    }
    else
    {
        fprintf(stderr,"ERROR:fork() failed!\n");
    }
    return 0;
}

fork的时候发生什么？

1.执行到这一句的时候，一个子进程被创建了，这个进程与父进程一样，拥有一套与父进程相同的变量，相同的一套代码，这里可以粗浅的理解为子进程又复制了一份main函数。这里返回一个子进程的进程号，大于0。（第一次fork）

2.子进程怎么执行：

子进程从fork()的位置开始执行，也就是说前面的代码不走，但是拥有之前的变量以及变量的值，与父进程的值一样，这次fork()，返回值是0，所以在子进程里面直接执行了pid==0这一个分支，父进程里面并不执行这个分支的语句。这就为我们在写mian函数的时候怎么写子进程的程序提供了一个方法来隔离代码。

2.两次fork（）：

#include "csapp.h" int main() {

　　fork();　　//位置1·

　　fork();　　//位置2

　　printf("hello/n");

　　exit(0); }

//结果打印出4个hello;

为什么会这样呢？
原来在创建子程序时，子程序会得到父程序的一份拷贝，那么其中也包括下一条指令指针。具体如下：

开始只有一个父进程；

父进程执行完第一个fork()（这时下一条指令指针变成位置2）。
创建出的一个子进程（这个进程也会从位置2开始执行）
所以这个子进程会又创建一子子进程；（这时就有两个子进程了）

父进程再执行第二个fork()；
又会创建一个子进程（这时就三个子进程了）
加上父进程一共四个，所以输出4个hello world;

3.三次fork（）

明白了这个原理之后我们再来看一段代码

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main()
{
    pid_t pid[3];
    int count = 0;
    pid[0] = fork();
    pid[1] = fork();
    pid[2] = fork();

   printf("this is process\n");

   return 0;
}

运行结果

这里附上思维导图助于理解

4. 补充

今天上了操作系统课，通过几个例题又有了新的体会：

这里需要注意一点，对于第一条语句，先执行fork（）操作，再进行print。
具体思路如下（进程家族树）：

（红色数字为每个进程打印的次数）

因此，共八个进程（包括main函数），打印14条语句。

注意：子进程在创建过程中复制了父进程的资源，因此单独的对子进程/父进程的操作对另一方不会造成改变。

因此结果输出为：5

关于父子进程之间的资源共享问题，可以参考下面这篇博文：https://www.cnblogs.com/xuelisheng/p/10072065.html

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#update 2020.3.2