Linux系统——fork()函数详解(看这一篇就够了!!!)

2023-05-16

fork()函数详解(包看包会!!!)

1.fork()简介

函数原型:

  • pid_t fork(void);//pid_t为int类型,进行了重载
  • pid_t getpid();// 获取当前进程的 pid 值。
  • pid_t getppid(); //获取当前进程的父进程 pid 值。

用于创建一个进程,所创建的进程复制父进程的代码段/数据段/BSS段/堆/栈等所有用户空间信息;在内核中操作系统重新为其申请了一个PCB,并使用父进程的PCB进行初始化;
在这里插入图片描述
如图所示 :我们将A 进程, 也就是调用 fork 的进程称之为父进程, 而新的进程(B 进程)称之为子进程

我们来看个例子:

int main()
{
	pid_t fpid; //fpid表示fork函数返回的值
	int count = 0;
	fpid = fork();
	if (fpid < 0)
		printf("error in fork!");
	else if (fpid == 0) {
		printf("i am the child process, my process id is %d/n", getpid());
		printf("我是爹的儿子/n");//对某些人来说中文看着更直白。
		count++;
	}
	else {
		printf("i am the parent process, my process id is %d/n", getpid());
		printf("我是孩子他爹/n");
		count++;
	}
	printf("统计结果是: %d/n", count);
	return 0;
}

输出结果:
i am the child process, my process id is 5574
我是爹的儿子
统计结果是: 1
i am the parent process, my process id is 5573
我是孩子他爹
统计结果是: 1

为什么两个进程的fpid不同呢,这与fork函数的特性有关。

2.fork()特性

fork调用的一个奇妙之处就是它仅仅被调用一次,却能够返回两次,它可能有三种不同的返回值:

  1. 在父进程中,fork返回新创建子进程的进程ID;
  2. 在子进程中,fork返回0;
  3. 如果出现错误,fork返回一个负值;

因此我们可以通过fork返回的值来判断当前进程是子进程还是父进程。(注: fork 调用生成的新进程与其父进程谁先执行不一定,哪个进程先执行要看系统的进程调度策略

举个例子来解释fpid的值为什么在父子进程中不同:“相当于链表,进程形成了链表,父进程的fpid(p 意味point)指向子进程的进程id, 因为子进程没有子进程,所以其fpid为0.

看到这里大家对fork()有个大致了解了,让我们来看个例题:

int main(void)
{
	int i = 0;
	printf("i son/pa ppid pid  fpid/n");
	//ppid指当前进程的父进程pid
	//pid指当前进程的pid,
	//fpid指fork返回给当前进程的值
	for (i = 0; i<2; i++){
		pid_t fpid = fork();
		if (fpid == 0)
			printf("%d child  %4d %4d %4d/n", i, getppid(), getpid(), fpid);
		else
			printf("%d parent %4d %4d %4d/n", i, getppid(), getpid(), fpid);
	}
	return 0;
}

运行结果是:
i son/pa ppid pid fpid
0 parent 2043 3224 3225
0 child 3224 3225 0
1 parent 2043 3224 3226
1 parent 3224 3225 3227
1 child 1 3227 0
1 child 1 3226 0

我们来一步步分析:

第一步: 在父进程中,指令执行到for循环中,i=0,接着执行fork,fork执行完后,系统中出现两个进程,分别是p3224和p3225(后面我都用pxxxx表示进程id为xxxx的进程)。可以看到父进程p3224的父进程是p2043,子进程p3225的父进程正好是p3224。

我们用一个链表来表示这个关系: p2043->p3224->p3225

第一次fork后,p3224(父进程)的变量为i=0,fpid=3225(fork函数在父进程中返向子进程id)

所以打印出结果:
0 parent 2043 3224 3225
0 child 3224 3225


第二步: 假设父进程p3224先执行,当进入下一个循环时,i=1,接着执行fork,系统中又新增一个进程p3226,对于此时的父进程,p2043->p3224(当前进程)->p3226(被创建的子进程)。
对于子进程p3225,执行完第一次循环后,i=1,接着执行fork,系统中新增一个进程p3227,对于此进程,p3224->p3225(当前进程)->p3227(被创建的子进程)。从输出可以看到p3225原来是p3224的子进程,现在变成p3227的父进程。父子是相对的,这个大家应该容易理解。只要当前进程执行了fork,该进程就变成了父进程了,就打印出了parent。

所以打印出结果是:
1 parent 2043 3224 3226
1 parent 3224 3225 3227


第三步: 第二步创建了两个进程p3226,p3227,这两个进程执行完printf函数后就结束了,因为这两个进程无法进入第三次循环,无法fork,该执行return 0;了,其他进程也是如此。

以下是p3226,p3227打印出的结果:
1 child 1 3227 0
1 child 1 3226 0


这里不免有个问题:到p3226,p3227的父进程难道不该是p3224和p3225吗,怎么会是1呢?这里得讲到进程的创建和死亡的过程,在p3224和p3225执行完第二个循环后,main函数就该退出了,也即进程该死亡了,因为它已经做完所有事情了。p3224和p3225死亡后,p3226,p3227就没有父进程了,这在操作系统是不被允许的,所以p3226,p3227的父进程就被置为p1了,p1是永远不会死亡的。

3.fork()的执行过程

  1. 申请PID
  2. 申请PCB结构
  3. 复制父进程的PCB
  4. 将子进程的运行状态设置为不可执行的
  5. 将子进程中的某些属性清零,某些保留,某些修改
  6. 复制父进程的页(用到了写时拷贝技术)

写实拷贝技术: 父子进程在初始阶段共享所有的数据(全局、 栈区、 堆区、 代码), 内核会将所有的区域设置为只读。 当父子进程中任意一个进程试图修改其中的数据时, 内核才会将要修改的数据所在的区域(页) 拷贝一份。

画个图就很好理解了:
在这里插入图片描述

写时拷贝后:
在这里插入图片描述

本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

Linux系统——fork()函数详解(看这一篇就够了!!!) 的相关文章

  • Axure中继器组件化GIS地图

    虽然可以使用JavaScript注入的方式将GIS地图嵌入Axure xff0c 但每次使用地图都需要重复嵌入并修改代码 xff0c 不太方便 那么 xff0c 能不能实现组件化呢 xff1f 我们可以使用中继器 xff08 repeate
  • 比特米盒子刷安卓ATV6.0

    最近海鲜市场有很多比特米盒子 xff0c 50多块包邮 xff0c 买来的盒子回来折腾下 xff0c 买回来发现一直卡在 系统启动 34 中无法进入 xff0c 不知道原来的是啥系统 xff0c 看来只能找找线刷的办法 xff0c 重新拯救
  • Visual Studio Code(VSCode) 编辑/编译/调试 C++ 代码

    前言 最近想要切换编辑工具 xff0c 之前工作中使用过 Source Insight xff0c Eclipse xff0c CLion 来写 C 43 43 代码 目前来说 Source Insight 已经非常古老 xff0c 只有编
  • Visual Studio Code(vscode) 格式化C++代码

    前言 vscode 自带的代码格式化工具不太好用 xff0c 因此我们需要有额外的代码格式化插件进行辅助 xff0c 一般情况下都使用 clang format 格式化 xff0c 这里是对 vscode 安装和使用 clang forma
  • C++如何监听http请求

    下面有个例子 xff0c 基于 Windows 的 xff0c 编译完 xff0c 运行 WebSrv 7070 即可 在程序的目录中放一个 index html 文件 Copyright c 2002 2005 by Zhang Huiy
  • 我的网页作品(div+css)

    前段时间为一个育儿网站做了一个个人空间主页 xff0c 这可是我的处女座 呵呵 请点击查看 xff1a Files shiyangxt baobaoke rar
  • 我用Visual Basic做的多模式计算器(应用小软件)!

    前一段时间参加了一个校内组织的IT实践大赛 xff0c 虽然当时没什么成熟的技术 xff0c 但是还是参加了 Visual Basic刚学也没多长时间 xff0c 于是就做了这个多模式计算器 xff0c 虽然技术含量不算高 xff0c 一些
  • C语言实现阶乘累加(1!+2!+3!+....+n!=?)

    最近要期末考试 xff0c 复习C语言 xff0c 见到一个看似很简单的问题 就是C语言实现阶乘累加 xff08 1 xff01 43 2 xff01 43 3 43 43 n 61 xff09 本来觉得这个肯定小意思 xff0c 但是修改
  • C++项目工程(包含opencv库以及项目的依赖库移植)编译成android可以使用的so库并在Android studio上调用so库进行使用(血泪操作总结)

    目录结构 概述预先准备编译操作so的函数导出并在android进行调用 概述 最近负责一个android项目需要使用到之前公司师兄编写的c 43 43 算法库 xff0c 一开始并不知道c 43 43 项目可以移植给android项目使用
  • C语言:用递归实现将输入的整数按逆序输出。如输入12345,则输出54321。

    这个程序是我对构造函数有个更深的认识 首先构造函数要先从头至尾走一边才会输出 xff0c 无论输出语句加的位置 xff08 循环内 xff0c 条件语句内 除外 xff09 然后构造函数递归可以把问题简单化 xff0c 本题如果按常规思路
  • Visual Basic函数大全!

    VB函数大全 Abs 函数 返回数的绝对值 And 运算符 执行两个表达式的逻辑连接 Array 函数 返回含一数组的 变体 Asc 函数 返回字符串首字母的 ANSI 字符代码 赋值运算符 61 给变量或属性赋值 Atn 函数 返回数的反
  • 数据结构与算法:哈夫曼树(源码)!

    这些天明白了一个道理 xff0c 搞技术也是需要激情的 也不知道为什么这段过的感觉特别的不爽 xff0c 也不知道是因为快要考试了 xff0c 心里没底 xff0c 而带来的恐惧 xff0c 还是 搞技术太久 xff0c 心里想放个假 xf
  • SSH超实用分页实现(原创开源)!

    SSH的分页网上有不少的例子 xff0c 有利用session的 xff0c 有利用分页组件的 我几个师兄原来搞的SSH项目也有一个成熟的分页插件 具体业务实现类中的分页方法 xff1a lt bgsound cep 61 34 0 34
  • 欢迎访问我的主博(http://shiyangxt.cnblogs.com)

    JavaEye的朋友 xff0c 大家好 我是一名大二的学生 xff0c 对编程技术怀有很大的热情 我的技术方向是Java xff0c 但是我的主博并不在这里 xff0c 而在博客园 xff0c 欢迎大家访问我的主博 施杨de编程世界 我渴
  • Linux应用编程---14.UDP服务器、客户端编程

    Linux应用编程 14 UDP服务器 客户端编程 之前有介绍过UDP是一种无连接 尽最大努力交付 面向报文的协议 应用层交给UDP多长的报文 xff0c UDP就照样发送 Linux下UDP属于数据报socket 数据报socket流程图
  • 0816网络编程day5

    include lt stdio h gt include lt sys types h gt include lt sys socket h gt include lt arpa inet h gt include lt netinet
  • STL容器特征

    STL中顺序容器类和关联容器类的主要特征如下 xff1a 1 vector 内部数据结构 xff1a 数组 随机访问每个元素 xff0c 所需要的时间为常量 在末尾增加或删除元素所需时间与元素数目无关 xff0c 在中间或开头增加或删除元素
  • 数据结构——不带头结点的单链表的基本操作

    数据结构 不带头节点的单链表的基本操作 结构体的创建 xff1a span class token keyword typedef span span class token keyword struct span SListNode sp
  • HTTP请求/响应报文结构

    HTTP请求 响应报文结构 HTTP请求报文 一个HTTP请求报文由四个部分组成 xff1a 请求行 请求头部 空行 请求数据 1 请求行 请求行由请求方法字段 URL字段和HTTP协议版本字段3个字段组成 xff0c 它们用空格分隔 比如
  • C语言练习笔记 ~结构体2 ~ 结构体在内存中的对齐说明

    文章目录 1 结构体变量在内存中的对齐说明例1 1个char型变量例2 2个char型变量例3 1个int型变量例4 1个char型变量和1个int型变量例5 3个char型变量和1个int型变量例6 5个char型变量和1个int型变量例

随机推荐

  • 思岚激光雷达+cartographer建图

    系统环境 xff1a Ubuntu18 04 ROS Melodic gcc 7 5 0 1 安装思岚ROS包 1 1 clone并编译 cd catkin ws src git clone https github com Slamtec
  • 使用PyTorch+functorch计算并可视化NTK矩阵

    2022年3月 xff0c PyTorch发布了PyTorch1 11和functorch functorch灵感来自于Google JAX xff0c 旨在提供vmap和autodiff转换配合PyTorch使用 本文将演示如何使用PyT
  • libcurl异步请求+http长连接池

    由于公司项目 xff0c 需要localhost的形式高并发的http访问本机服务 xff0c 所以面临了两方面的问题 xff1a 1 http短连接会造成大量的time wait xff0c 影响服务器的性能 2 libcurl easy
  • VC实现http发送get和post请求

    VC实现http发送get和post请求 get请求 首先通过前面介绍的抓包工具获取请求的详细内容 xff0c 然后再通过VC拼接Header xff0c 函数如下 xff1a bool CXXX http get eng mode lt
  • 链表(图文详解)

    链表的概念 链表是一种物理存储结构上非连续 xff0c 非顺序的存储结构 xff0c 数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的 链表的结构是多式多样的 xff0c 当时通常用的也就是两种 xff1a 无头单向非循环列表 xff1a
  • PCB上能上锡的那层叫什么?

  • C++常用数学函数

    C 43 43 中有个头文件math h xff0c 它是数学函数库 一些数学计算的公式的具体实现是放在math h里 xff0c 为了方便大家使用 xff0c 特在此总结常用的一些函数 1 三角函数 double sin double d
  • LimeSDR实验教程(6) 发射GPS

    下载程序 xff1a git clone https github com osqzss gps sdr sim git 编译安装 xff1a cd gps sdr sim gcc gpssim c lm O3 o gps sdr sim
  • 如何理解引用作为函数的返回值?

    如何理解引用作为函数的返回值 xff1f 1 引用作为函数的返回值时 xff0c 必须在定义函数时在函数名前将 amp 2 用引用作函数的返回值的最大的好处是在内存中不产生返回值的副本 span class token comment 代码
  • 自制合成孔径雷达(2) SDR实现的对比(SDR实现测速雷达)

    我今天查了查资料 xff1a 技术干货 xff1a 用LimeSDR Mini制作一台软件定义多普勒雷达 搜狐汽车 搜狐网 查阅一些文献后 xff0c 笔者想探寻减少雷达系统所需的昂贵模拟前端部件数量的可能性 设计灵感来自于Gregory
  • 自制合成孔径雷达(3) doppler代码解读

    上一篇帖子 xff0c 看完了基于SDR的多普勒雷达 xff0c 就可以看看硬件雷达的多普勒测速的DSP代码了 先看一下这个图 xff1a 我们需要的多普勒频移的测量结果是从混频器 xff08 Multiply Conjugate xff0
  • 各类SDR的USB接口一致性测试

    最近用高带宽示波器测了好几个SDR产品的USB2接口一致性 由于探头数量只有1个 xff0c 所以不能测全所有的项目 但已经包含了最主要的USB眼图 xff08 信号质量 xff09 项目 测试场景 xff1a 待测件包含 xff1a 1
  • Portapack应用开发教程(十八)NavTex接收 D

    上回说到 xff0c 我现在已经做到用自己的gnuradio流图从音频信号做fsk解调 xff0c 得到方波 然后用c程序把方波转为二进制数 又用python把二进制数转为最终的字母 但是遗留问题是python解码 xff0c 起始位如果错
  • Portapack应用开发教程(十八)NavTex接收 E

    我现在已经成功把两部分解码的代码合并到一起 实现的功能是从stdout取出方波的采样点幅度 xff0c 然后把它转为解码输出 include lt stdio h gt include lt string gt include lt mat
  • 使用RTL-SDR和Matlab Simulink玩转软件无线电(二十一)

    3 13 扫描频谱 xff1a 把 25MHz 到 1 75GHz 的信号都收下来 这一节我们会做本章最后一个练习 xff0c 使用一个 RTL SDR 扫描整个频率范围内的信号 对于大多数 RTL SDR 设备来说 xff08 R820T
  • SDR# (SDRSharp)代码讲解 (一)

    SDR 也称SDRSharp 与Linux平台下常用的GQRX类似 xff0c 是目前Windows平台上最常用的频谱观察 xff0c 音频解调软件 xff0c 支持AM FM SSB等多种调制方式 以SDRSharp为基础又派生出了其它一
  • 自动跟随机器人教程(一)(树莓派、Arduino教程)

    机器人购买链接 xff1a https item taobao com item htm spm 61 a1z38n 10677092 0 0 59a21debCqLXYP amp id 61 532012951368 接下来打算发布一款自
  • 自动跟随机器人教程(二)硬件组装

    本机器人结构应该说比较简单 xff0c 除了上述图片里的4样东西外 xff0c 就是一个USB摄像头和一块航模专用12V锂电池 xff08 与电机电压一致 xff09 xff0c 一共6样东西 所有这些东西都不需要螺丝固定 xff0c 多数
  • LimeSDR 中文教程 (一)

    行业应用及合作请联系 j shao 64 limemicro com xff08 本文所有图片请参考Myriadrf官网原文 xff1a https myriadrf org blog limesdr made simple part 1
  • Linux系统——fork()函数详解(看这一篇就够了!!!)

    fork 函数详解 包看包会 xff01 xff01 xff01 1 fork 简介 函数原型 xff1a pid t fork void xff1b pid t为int类型 xff0c 进行了重载pid t getpid 获取当前进程的