到现在为止,我们知道无论何时执行程序,都会创建一个进程,并且该进程将在执行完成后终止,如果我们需要在程序中创建一个进程,并且可能希望为其安排其他任务,该怎么办。能做到吗?是的,显然是通过进程创建的,当然,工作完成后,它将自动终止,或者您可以根据需要终止它。

进程创建是通过 fork()系统调用实现的,新创建的进程称为子进程,而启动它的进程(或开始执行时的进程)称为父进程。在fork()系统调用之后,现在我们有两个进程-父进程和子进程。如何区分它们?很简单,就是通过它们的返回值。

System Call

创建子进程后,让我们看到fork()系统调用详细信息。

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

pid_t fork(void);

创建子进程,此调用之后,有两个进程,现有的一个称为父进程,而新创建的一个称为子进程。

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fork()系统调用返回以下三个值之一:

  • 负值  - 表示错误,即创建子进程失败。

  • 0       - 表示为子进程。

  • 正值 - 表示新创建的子进程的进程ID。

让我们考虑一个简单的程序。

File name: basicfork.c
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int main() {
   fork();
   printf("Called fork() system call\n");
   return 0;
}

执行步骤

汇编

gcc basicfork.c -o basicfork

执行/输出

Called fork() system call
Called fork() system call

注意-通常在fork()调用之后,子进程和父进程将执行不同的任务。如果需要运行相同的任务,则对于每个fork()调用,它将运行2次幂n次,其中 n 是fork()被调用的次数。

看到fork()创建了子进程之后,就该查看父进程和子进程的详细信息了。

文件名:pids_after_fork.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int main() {
   pid_t pid, mypid, myppid;
   pid = getpid();
   printf("Before fork: Process id is %d\n", pid);
   pid = fork();

   if (pid < 0) {
      perror("fork() failure\n");
      return 1;
   }

   //Child process
   if (pid == 0) {
      printf("This is child process\n");
      mypid = getpid();
      myppid = getppid();
      printf("Process id is %d and PPID is %d\n", mypid, myppid);
   } else { //Parent process 
      sleep(2);
      printf("This is parent process\n");
      mypid = getpid();
      myppid = getppid();
      printf("Process id is %d and PPID is %d\n", mypid, myppid);
      printf("Newly created process id or child pid is %d\n", pid);
   }
   return 0;
}

汇编&执行

Before fork: Process id is 166629
This is child process
Process id is 166630 and PPID is 166629
Before fork: Process id is 166629
This is parent process
Process id is 166629 and PPID is 166628
Newly created process id or child pid is 166630

进程可以通过以下两种方式之一终止:

  • 通常在传递某些信号(如终止信号)时发生。

  • 通常,使用_exit()系统调用(或_Exit()系统调用)或exit()库函数。

_exit()和exit()之间的区别主要是清理活动, exit()在将控件返回内核之前会进行一些清理,而 _exit()(或_Exit())会将控件立即返回内核。 

考虑以下带有exit()的示例程序。

文件名称:atexit_sample.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void exitfunc() {
   printf("Called cleanup function - exitfunc()\n");
   return;
}

int main() {
   atexit(exitfunc);
   printf("Hello, World!\n");
   exit (0);
}

汇编&执行

Hello, World!
Called cleanup function - exitfunc()

考虑以下带有_exit()的示例程序。

文件名称:at_exit_sample.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

void exitfunc() {
   printf("Called cleanup function - exitfunc()\n");
   return;
}

int main() {
   atexit(exitfunc);
   printf("Hello, World!\n");
   _exit (0);
}

汇编&执行

Hello, World!

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