linux进程创建 fork

进程创建

　　系统允许一个进程创建新进程，新进程即为子进程，子进程还可以创建新的子进程，形成进程树结构模型。

 1 /*
 2     man 2 fork
 3     fork - create a child process
 4     #include <sys/types.h>
 5     #include <unistd.h>
 6     pid_t fork(void);
 7         返回值:
 8             成功:fork()的返回值会返回两次,一次在父进程中,一次在子进程中
 9                 子进程中返回0,父进程中返回子进程 ID
10             失败:返回 -1(在父进程中返回,表示创建子进程失败 并设置 errno)
11         失败的两个主要原因:
12             1.当前系统的进程数已经达到了系统规定的上限,这时 errno 的值被设置为 EAGAIN
13             2.系统内存不足,这时 errno 的值被设置为 ENOMEM
14 */
15 
16 #include <sys/types.h>
17 #include <unistd.h>
18 #include <stdio.h>
19 
20 int main()
21 {
22     //创建子进程
23     pid_t pid = fork();//分一个父进程 一个子进程
24     //判断是父进程还是子进程
25     if(pid > 0)
26     {
27         //如果大于0  返回的是 子进程的进程号
28         printf("parent process,pid:%d\tppid:%d\n",getpid(),getppid());
29     }
30     else if(pid == 0)
31     {
32         //子进程
33         printf("child process,pid:%d\tppid:%d\n",getpid(),getppid());
34     }
35     //for 循环
36     for(int i = 0; i < 5; i++)
37     {
38         printf("i: %d\t pid:%d\n",i,getpid());
39         sleep(1);//1s
40     }
41     return 0;
42 }

父进程和子进程都执行了for循环代码

父子进程虚拟地址空间情况

父子进程的用户区完全复制拷贝，内核区同样拷贝，但是进程号不同子进程栈空间pid返回0 父进程栈空间pid返回的是子进程的pid>0

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
    int num = 10;
    pid_t pid = fork();//分一个父进程 一个子进程
    //判断是父进程还是子进程
    if(pid > 0)
    {
        //如果大于0  返回的是 子进程的进程号
        printf("parent process,pid:%d\t ppid:%d\n",getpid(),getppid());
        printf("parent num : %d\n",num);
        num += 10;
        printf("parent num+=10 : %d\n",num);
    }
    else if(pid == 0)
    {
        //子进程
        printf("child process,pid:%d\t ppid:%d\n",getpid(),getppid());
        printf("child num : %d\n",num);
        num += 100;
        printf("child num+=100 : %d\n",num);
    }
    //for 循环
    for(int i = 0; i < 3; i++)
    {
        printf("i: %d\t pid:%d\n",i,getpid());
        sleep(1);//1s
    }
    return 0;
}

实际上，更准确来说，Linux的 fork() 使用是通过 写时拷贝 (copy - on - write) 实现。写时拷贝是一种可以推迟甚至避免拷贝数据的技术。内核此时并不复制整个进程的地址空间，而是让父子进程共享同一个地址空间。只用在需要写入的时候才会复制地址空间，从而使各个进程拥有各自的地址空间。也就是说，资源的复制是在需要写入的时候才会进行，在此之前，只有以只读的方式共享。

注意：fork之后父子进程共享文件，fork产生的子进程与父进程相同的文件描述符指向相同的文件表，引用计数增加，共享文件偏移指针。