对fork()函数的理解 分类： C/C++ 2015-07-29 14:20 4人阅读 评论(0) 收藏

头文件： #include <unistd.h>

pid_t fork (void);

1. 创建一个子进程，失败返回-1。

2. 调用一次，返回两次。分别在父子进程中返回子进程的PID和0。利用返回值的不同，可以分别为父子进程编写不同的处理分支。

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

int main (void) {
    printf ("%u进程：我要调用fork()了...
", getpid ());

    pid_t pid = fork ();
    if (pid == -1) {
        perror ("fork");
        return -1;
    }

    if (pid == 0) {
        printf ("%u进程：我是%u进程的子进程。
", getpid (),
            getppid ());
        return 0;
    }

    printf ("%u进程：我是%u进程的父进程。
", getpid (), pid);
    sleep (1);

    return 0;
}

3. 子进程是父进程的副本，子进程获得父进程数据段和堆栈段(包括I/O流缓冲区)的拷贝，但子进程共享父进程的代码段。

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

int global = 100;

int main (void) {
    int local = 200;
    char* heap = (char*)malloc (256 * sizeof (char));
    sprintf (heap, "ABC");
    printf ("父进程：%d %d %s
", global, local, heap);
    pid_t pid = fork ();
    if (pid == -1) {
        perror ("fork");
        return -1;
    }

    if (pid == 0) {
        global++;
        local++;
        sprintf (heap, "XYZ");
        printf ("子进程：%d %d %s
", global, local, heap);
        free (heap);

        return 0;
    }

    sleep (1);
    printf ("父进程：%d %d %s
", global, local, heap);
    free (heap);

    return 0;
}

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

int main (void) {
    printf ("ABC");

    pid_t pid = fork ();
    if (pid == -1) {
        perror ("fork");
        return -1;
    }

    if (pid == 0) {
        printf ("XYZ
");
        return 0;
    }

    sleep (1);
    printf ("
");

    return 0;
}

4. 函数调用后父子进程各自继续运行，其先后顺序不确定。某些实现可以保证子进程先被调度。

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

int main (void) {
    printf ("父进程：");
    int a, b, c;
    scanf ("%d%d%d", &a, &b, &c);

    pid_t pid = fork ();
    if (pid == -1) {
        perror ("fork");
        return -1;
    }

    if (pid == 0) {
        scanf ("%d%d%d", &a, &b, &c);
        printf ("子进程：%d %d %d
", a, b, c);

        return 0;
    }

    sleep (1);
    printf ("父进程：%d %d %d
", a, b, c);

    return 0;
}

5. 函数调用后，  父进程的文件描述符表(进程级)也会被复制到子进程中，二者共享同一个文件表(内核级)。

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

int main (void) {
    int fd = open ("ftab.txt", O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
    if (fd == -1) {
        perror ("open");
        return -1;
    }

    const char* text = "Hello, World !";
    if (write (fd, text, strlen (text) * sizeof (text[0])) == -1) {
        perror ("write");
        return -1;
    }

    pid_t pid = fork ();
    if (pid == -1) {
        perror ("fork");
        return -1;
    }

    if (pid == 0) {
        if (lseek (fd, -7, SEEK_CUR) == -1) {
            perror ("lseek");
            return -1;
        }

        close (fd);
        return 0;
    }

    sleep (1);
    text = "Linux";
    if (write (fd, text, strlen (text) * sizeof (text[0])) == -1) {
        perror ("write");
        return -1;
    }
    close (fd);
    return 0;
}

结果：Hello ,Linux !

6. 总进程数或实际用户ID所拥有的进程数， 超过系统限制，该函数将失败。

7. 一个进程如果希望创建自己的副本并执行同一份代码，或希望与另一个程序并发地运行，都可以使用该函数。

注意：fork之前的代码只有父进程执行，fork之后的代码父子进程都有机会执行， 受代码逻辑的控制而进入不同分支。