fork函数 在Linux中fork是很重要的函数,它从已存在进程中创建一个新进程。新进程为子进程,而原进程为父进程。
#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进程调用fork,当控制转移到内核中的fork代码后,内核做: (1)分配新的内存块和内核数据结构给子进程 (2)将父进程部分数据结构内容拷贝至子进程 (3)添加子进程到系统进程列表中 (4)fork返回,开始调度器调度 当一个进程调用fork之后,就有两个二进制代码相同的进程。而且它们都运行到相同的地方。但每个进程都将可以开始它们自己的旅程,如下面程序: 运行后的结果为 所以可以得知:fork之前父进程独立运行,fork之后,父子两个执行流分别执行。注意:fork之后,谁先执行完全由调度器决定。 fork函数返回值: 子进程返回0; 父进程返回子进程的pid; 写时拷贝 通常,父子代码共享,父子不再写入时,数据也是共享的,当任意一方写入,便以写时拷贝的方式各自一份副本。 fork常规用法: 一个父进程希望复制自己,使父子进程同时执行不同的代码段,例如:父进程等待客户端请求,生成子进程来处理请求。 一个进程要执行一个不同的程序,例如子进程从fork返回后,调用exec函数。 fork调用失败的原因: 系统中由太多的进程 实际用户的进程数超过了限制
进程退出场景 1.代码运行完毕,结果正确 2.代码运行完毕,结果不正确 3.代码异常终止 进程常见退出方法 正常终止(可以通过echo $?查看进程退出码) 1.从main返回 2.调用exit 3._exit 异常退出 ctrl+c _exit函数
#include<unistd.h> void _exit(int status); 参数:status定义了进程的终止状态,父进程通过wait来获取该值exit函数
#include<unistd.h> void exit(int status);exit最后也会调用exit,但在调用exit之前,还做了其他工作: 1.执行用户通过atexit或on_exit定义的清理函数 2.关闭所有打开的流,所有的缓存数据均被写入 3.调用exit 例如:
int main() { printf("hello"); exit(0); } int main() { printf("hello"); _exit(0); }return退出 return是一种更常见的退出进程方法。执行reyurn n等同于执行exit(n),因为调用main的运行时函数会将main的返回值当作exit的参数。
进程等待必要性 子进程退出,父进程如果不管不顾,就可能造成僵尸进程的问题,进而造成内存泄漏。进程一旦编程僵尸状态,kill-9也无能为力,因为谁也没有办法杀死一个已经死去的进程。父进程通过进程等待的方式,回收子进程资源,获取子进程退出信息。 进程等待的方法 wait方法
#include<sys/types.h> #include<sys/wait.h> pid_t wait(int*status); 返回值:成功返回被等待进程pid,失败返回-1. 参数:输出型参数,获取子进程退出状态,不关心则可以设置为nullwaitpid方法
pid_ t waitpid(pid_t pid, int *status, int options); 返回值: 当正常返回的时候waitpid返回收集到的子进程的进程ID; 如果设置了选项WNOHANG,而调用中waitpid发现没有已退出的子进程可收集,则返回0; 如果调用中出错,则返回-1,这时errno会被设置成相应的值以指示错误所在; 参数: **pid:** Pid=-1,等待任一个子进程。与wait等效。 Pid>0.等待其进程ID与pid相等的子进程。 **status:** **WIFEXITED(status):** 若为正常终止子进程返回的状态,则为真。(查看进程是否是正常退出) **WEXITSTATUS(status):** 若WIFEXITED非零,提取子进程退出码。(查看进程的退出码) **options:** **WNOHANG:** 若pid指定的子进程没有结束,则waitpid()函数返回0,不予以等待。若正常结束,则返回该子进 程的ID。如果子进程已经退出,调用wait/waitpid时,wait/waitpid会立即返回,并且释放资源,获得子进程退出信息。 如果在任意时刻调用wait/waitpid,子进程存在且正常运行,则进程可能阻塞。 如果不存在该子进程,则立即出错返回。 获取子进程status wait和waitpid,都有一个status参数,该参数是一个输出型参数,由操作系统填充。 如果传递null,表示不关心子进程的退出状态信息。 否则,操作系统会根据该参数,将子进程的退出信息反馈给父进程。 status不能简单的当作整形来看待,可以当作位图来看待。 具体代码 进程的阻塞等待方式
int main() { pid_t pid; pid = fork(); if(pid < 0){ printf("%s fork error\n",__FUNCTION__); return 1; } else if( pid == 0 ){ //child printf("child is run, pid is : %d\n",getpid()); sleep(5); exit(257); } else{ int status = 0; pid_t ret = waitpid(-1, &status, 0);//阻塞式等待,等待5S printf("this is test for wait\n"); if( WIFEXITED(status) && ret == pid ){ printf("wait child 5s success, child return code is :%d.\n",WEXITSTATUS(status)); }else{ printf("wait child failed, return.\n"); return 1; } } return 0; }进程的非阻塞等待方式
#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <sys/wait.h> int main() { pid_t pid; pid = fork(); if(pid < 0){ printf("%s fork error\n",__FUNCTION__); return 1; }else if( pid == 0 ){ //child printf("child is run, pid is : %d\n",getpid()); sleep(5); exit(1); } else{ int status = 0; pid_t ret = 0; do { ret = waitpid(-1, &status, WNOHANG);//非阻塞式等待 if( ret == 0 ){ printf("child is running\n"); } sleep(1); }while(ret == 0); if( WIFEXITED(status) && ret == pid ){ printf("wait child 5s success, child return code is :%d.\n",WEXITSTATUS(status)); }else{ printf("wait child failed,return.\n") return 1; } } return 0; }