函数fork与vfork的区别与联系详解
创建一个新进程的方法只有由某个已存在的进程调用fork()或vfork(),当然某些进程如init等是作为系统启动的一部风而被内核创建的。
1.fork函数介绍
#include sys/types.h>
#include unistd.h>
pid_t fork (void );
正确返回:父进程中返回子进程的进程号;子进程中返回0;(单调用双返回函数)
错误返回:-1;
子进程是父进程的一个拷贝。具体说,子进程从父进程那得到了数据段和堆栈段,但不是与父进程共享而是单独分配内存。fork函数返回后,子进程和父进程都是从fork函数的下一条语句开始执行。
由于子进程与父进程的运行是无关的,父进程可先于子进程运行,子进程也可先于父进程运行,所以下段程序可以有两种运行结果。
[root@happy src]# cat simplefork.c
#include stdio.h>
#include sys/types.h>
#include unistd.h>
int globa = 4;
int main (void )
{
pid_t pid;
int vari = 5;
printf ("before fork\n" );
if ((pid = fork()) 0){
printf ("fork error\n");
exit (0);
}
else if (pid == 0){
globa++ ;
vari--;
printf("Child changed\n");
}
else
printf("Parent did not changde\n");
printf("globa = %d vari = %d\n",globa,vari);
exit(0);
}
运行结果:(可能出现的一种结果)
[root@happy src]# ./a.out
before fork
Child changed
globa = 5 vari = 4
Parent did not changde
globa = 4 vari = 5
2.vfork函数介绍
vfork创建新进程的主要目的在于用exec函数执行另外的程序,实际上,在没调用exec或exit之前子进程的运行中是与父进程共享数据段的。在vfork调用中,子进程先运行,父进程挂起,直到子进程调用exec或exit,在这以后,父子进程的执行顺序不再有限制。
[root@happy src]# cat simplevfork.c
#include stdio.h>
#include sys/types.h>
#include unistd.h>
int globa = 4;
int main (void )
{
pid_t pid;
int vari = 5;
if ((pid = vfork()) 0){
printf ("fork error\n");
exit (0);
}
else if (pid == 0){
globa++ ;
vari--;
printf("Child changed\n");
_exit(0);
}
else
printf("Parent did not changde\n");
printf("globa = %d vari = %d\n",globa,vari);
exit(0);
}
运行结果(固定的):
[root@happy src]# gcc simplevfork.c
[root@happy src]# ./a.out
Child changed
Parent did not changde
globa = 5 vari = 4
总结
区别:
1、fork()用于创建一个新进程。由fork()创建的子进程是父进程的副本。即子进程获取父进程数据空间,堆和 栈的副本。父子进程之间不共享这些存储空间的部分。而vfork()创建的进程并不将父进程的地址空间完全复制到子进程中,因为子进程会立即调用exec (或exit)于是也就不会存放该地址空间。相反,在子进程调用exec或exit之前,它在父进程的空间进行。
2、vfork()与fork()另一个区别就是:vfork保证子进程先运行,在调用exec或exit之前与父进程数据是共享的,在它调用exec或exit之后父进程才可能被调度运行。
3/vfork和fork之间的还有一个区别是: vfork保证子进程先运行,在她调用exec或exit之后父进程才可能被调度运行。如果在调用这两个函数之前子进程依赖于父进程的进一步动作,则会导致死锁。
相同:
1、两者被调用一次,但是返回两次。两次返回的唯一区别是子进程的返回值是0,而父进程的返回值则是新子进程的进程ID。
下面是一个典型的例子:
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void test()
{
pid_t pid;
pid=vfork();//创建子进程
if(pid==-1)//异常处理
{
perror("vfork error!\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
else if(pid == 0)
{
printf("1:child pid = %d,ppid = %d\n",getpid(),getppid());
return;
}
else
printf("2:parent pid = %d,ppid = %d\n",getpid(),getppid());
}
void fun()
{
int i;
int buf[100];
for(i=0;i<100;i++)
buf[i]=0;
printf("3:child pid=%d,ppid=%d\n",getpid(),getppid());
}
int main(int argc ,char *argv[])
{
test();
fun();
return 0;
}
运行之后效果如下:
可以看到程序在后续执行的时候出现了错误,并且可以知道时在主进程中出现的错误,为什么?
vfork调用的时候时子进程先于主进程运行的,在调用test函数之后,子进程执行玩之后,将清理test函数的栈空间,子进行再调用fun函数,将覆盖掉test的栈空间,继续执行fun函数。
但是当子进程退出的时候,执行父进程,在test函数返回的时候该栈空间已经被子进程破坏了,不存子在了,所以就出现了栈错误!