linux fork 简单使用

在Linux系统编程中，`fork()`, `exit()` 和 `exec()` 这三个系统调用是构建多进程程序的关键组成部分。它们允许程序创建新的进程、结束当前进程以及替换当前进程的执行上下文，从而实现复杂的功能和服务。 ### `fork()` 函数 `fork()` 是一个用于创建新进程的系统调用。当一个进程调用 `fork()` 时，它会创建一个新的进程，这个新进程被称为子进程。子进程是父进程的一个几乎完全的副本，包括其环境变量、打开的文件描述符等，但两者拥有独立的地址空间和进程ID（PID）。`fork()` 函数返回值可以用来区分父进程和子进程：在子进程中返回0，在父进程中返回子进程的PID。 例如，在给定的部分内容中，`fork()` 被用于创建一个子进程，子进程与父进程共享全局变量 `global` 和 `test` 的初始值，但在子进程中对这些变量进行修改后，父进程的变量保持不变，这展示了父子进程之间的独立性。 ### `exit()` 和 `_exit()` 函数 `exit()` 和 `_exit()` 都用于终止当前进程。`exit()` 是一个标准库函数，它调用了 `exit_group()` 系统调用，处理进程组的退出，并且在调用 `exit()` 后，会调用所有已注册的终止处理函数，清理打开的文件描述符等资源，然后调用 `_exit()` 系统调用来结束进程。 `_exit()` 直接调用内核的退出机制，不执行任何清理操作，适用于那些已经完成所有清理工作的进程。在多线程环境中，`_exit()` 可能会导致其他线程处于不确定状态，因此通常建议使用 `exit()`。 在示例代码中，可以看到子进程和父进程在完成特定任务后都调用了 `exit(0)` 来终止自身，表示正常退出。 ### `exec()` 家族函数 `exec()` 函数家族包括 `execve()`, `execl()`, `execlp()`, `execv()`, 和 `execvp()` 等，它们用于替换当前进程的执行上下文，即用新的程序替换当前进程正在运行的程序。`exec()` 系列函数调用成功后不会返回，如果需要检查错误，应在调用前进行。 在多进程程序中，`exec()` 系列函数常用于子进程执行新的命令或程序，而父进程则继续执行原来的代码。 ### `vfork()` 函数 `vfork()` 是 `fork()` 的变种，它提供了一种更有效的创建子进程的方式，尤其是在子进程很快就要调用 `exec()` 系列函数的情况下。`vfork()` 与 `fork()` 的主要区别在于，`vfork()` 创建的子进程与父进程共享物理内存，直到子进程调用 `exec()` 或者 `exit()`。这意味着，子进程对共享内存的修改会影响到父进程，直到子进程执行完 `exec()` 或 `exit()`。 在给定的示例中，当将 `pid=fork();` 替换为 `pid=vfork();` 并运行程序时，观察到子进程和父进程的全局变量 `global` 和 `test` 的行为有所不同，这体现了 `vfork()` 的特性。 总结来说，`fork()`, `exit()`, `_exit()`, `exec()` 和 `vfork()` 在Linux多进程编程中扮演着核心角色，理解它们的工作原理和使用场景对于开发高效、可靠的多进程程序至关重要。