linux中 fork函數如何使用

本篇文章為大家展示了linux中 fork函數如何使用，內容簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細介紹希望你能有所收獲。

【IT168 技術】　　#include ;

　　#include ;

　　main ()

　　{

　　pid_t pid;

　　pid=fork();

　　if (pid < 0)

　　printf("error in fork!");

　　else if (pid == 0)

　　printf("i am the child process, my process id is %dn",getpid());

　　else

　　printf("i am the parent process, my process id is %dn",getpid());

　　}

　　結果是

　　[root@localhost c]# ./a.out

　　i am the child process, my process id is 4286

　　i am the parent process, my process id is 4285

　　我就想不到為什么兩行都打印出來了，在我想來，不管pid是多少，都應該只有一行才對

　　chg.s 回復于：2004-04-27 21:09:30

　　要搞清楚fork的執行過程，就必須先講清楚操作系統中的“進程(process)”概念。一個進程，主要包含三個元素：

　　o. 一個可以執行的程序;

　　o. 和該進程相關聯的全部數據(包括變量，內存空間，緩沖區等等);

　　o. 程序的執行上下文(execution context)。

　　不妨簡單理解為，一個進程表示的，就是一個可執行程序的一次執行過程中的一個狀態。操作系統對進程的管理，典型的情況，是通過進程表完成的。進程表中的每一個表項，記錄的是當前操作系統中一個進程的情況。對于單 CPU的情況而言，每一特定時刻只有一個進程占用 CPU，但是系統中可能同時存在多個活動的(等待執行或繼續執行的)進程。

　　一個稱為“程序計數器(program counter, pc)”的寄存器，指出當前占用 CPU的進程要執行的下一條指令的位置。

　　當分給某個進程的 CPU時間已經用完，操作系統將該進程相關的寄存器的值，保存到該進程在進程表中對應的表項里面;把將要接替這個進程占用 CPU的那個進程的上下文，從進程表中讀出，并更新相應的寄存器(這個過程稱為“上下文交換(process context switch)”，實際的上下文交換需要涉及到更多的數據，那和fork無關，不再多說，主要要記住程序寄存器pc指出程序當前已經執行到哪里，是進程上下文的重要內容，換出 CPU的進程要保存這個寄存器的值，換入CPU的進程，也要根據進程表中保存的本進程執行上下文信息，更新這個寄存器)。

　　好了，有這些概念打底，可以說fork了。當你的程序執行到下面的語句：

　　pid=fork();

　　操作系統創建一個新的進程(子進程)，并且在進程表中相應為它建立一個新的表項。新進程和原有進程的可執行程序是同一個程序;上下文和數據，絕大部分就是原進程(父進程)的拷貝，但它們是兩個相互獨立的進程!此時程序寄存器pc，在父、子進程的上下文中都聲稱，這個進程目前執行到fork調用即將返回(此時子進程不占有CPU，子進程的pc不是真正保存在寄存器中，而是作為進程上下文保存在進程表中的對應表項內)。問題是怎么返回，在父子進程中就分道揚鑣。

　　父進程繼續執行，操作系統對fork的實現，使這個調用在父進程中返回剛剛創建的子進程的pid(一個正整數)，所以下面的if語句中pid<0, pid==0的兩個分支都不會執行。所以輸出i am the parent process…

　　子進程在之后的某個時候得到調度，它的上下文被換入，占據 CPU，操作系統對fork的實現，使得子進程中fork調用返回0。所以在這個進程(注意這不是父進程了哦，雖然是同一個程序，但是這是同一個程序的另外一次執行，在操作系統中這次執行是由另外一個進程表示的，從執行的角度說和父進程相互獨立)中pid=0。這個進程繼續執行的過程中，if語句中 pid<0不滿足，但是pid==0是true。所以輸出i am the child process…

　　我想你比較困惑的就是，為什么看上去程序中互斥的兩個分支都被執行了。在一個程序的一次執行中，這當然是不可能的;但是你看到的兩行輸出是來自兩個進程，這兩個進程來自同一個程序的兩次執行。

　　我的天，不知道說明白了沒……

　　zhaojinbo 回復于：2004-04-28 12:35:50

　　fork 之后，操作系統會復制一個與父進程完全相同的子進程，雖說是父子關系，但是在操作系統看來，他們更像兄弟關系，這2個進程共享代碼空間，但是數據空間是互相獨立的，子進程數據空間中的內容是父進程的完整拷貝，指令指針也完全相同，但只有一點不同，如果fork成功，子進程中 fork的返回值是0，父進程中fork的返回值是子進程的進程號，如果fork不成功，父進程會返回錯誤。

　　可以這樣想象，2個進程一直同時運行，而且步調一致，在fork之后，他們分別作不同的工作，也就是分岔了。這也是fork為什么叫fork的原因。

　　至于那一個最先運行，可能與操作系統有關，而且這個問題在實際應用中并不重要，如果需要父子進程協同，可以通過原語的辦法解決。

　　sniper 回復于：2004-04-28 22:11:15

　　哦，偶明白了，在程序段里用了fork();之后程序出了分岔，派生出了兩個進程。具體哪個先運行就看該系統的調度算法了。

　　在這里，我們可以這么認為，在運行到"pid=fork();"時系統派生出一個跟主程序一模一樣的子進程。該進程的"pid=fork();"一句中pid得到的就是子進程本身的 pid;子進程結束后，父進程的"pid=fork();"中pid得到的就是父進程本身的pid。因此改程序有兩行輸出。

　　注：此處不準確，在子進程中pid的值為0，通過getpid可以獲取子進程的進程id;在父進程中pid為父進程編號。

　　勘誤：父進程中的pid值為子進程進程號，只有父進程執行的getpid()才是他自己的進程號。寒，徹底的in了

　　jjl3 回復于：2004-07-14 11:43:20

　　我做如下修改

　　#include ;

　　#include ;

　　main ()

　　{

　　pid_t pid;

　　printf("fork!"); // printf("fork!n");

　　pid=fork();

　　if (pid < 0)

　　printf("error in fork!");

　　else if (pid == 0)

　　printf("i am the child process, my process id is %dn",getpid());

　　else

　　printf("i am the parent process, my process id is %dn",getpid());

　　}

　　結果是

　　[root@localhost c]# ./a.out

　　fork!i am the child process, my process id is 4286

　　fork!i am the parent process, my process id is 4285

　　但我改成printf("fork!n");后，結果是

　　[root@localhost c]# ./a.out

　　fork!

　　i am the child process, my process id is 4286

　　i am the parent process, my process id is 4285

　　為什么只有一個fork!打印出來了?上一個為什么有2個?

　　bashfulboy 回復于：2004-07-14 22:10:52

　　我也來一下：

　　wujiajia 的理解有些錯誤，

　　printf("AAAAAAAA");//print 一次; 這里會print 2次

　　如果你將 printf("AAAAAA") 換成 printf("AAAAAAn") 那么就是只打印一次了。

　　主要的區別是因為有了一個 n 回車符號

　　這就跟Printf的緩沖機制有關了，printf某些內容時，操作系統僅僅是把該內容放到了stdout的緩沖隊列里了，并沒有實際的寫到屏幕上

　　但是，只要看到有 n 則會立即刷新stdout,因此就馬上能夠打印了。

　　運行了printf("AAAAAA") 后， AAAAAA 僅僅被放到了緩沖里，再運行到fork時，緩沖里面的 AAAAAA 被子進程繼承了

　　因此在子進程度stdout緩沖里面就也有了 AAAAAA.

　　所以，你最終看到的會是 AAAAAA 被printf了2次!!!!

　　而運行 printf("AAAAAAn")后， AAAAAA 被立即打印到了屏幕上，之后fork到的子進程里的stdout緩沖里不會有 AAAAAA 內容

　　因此你看到的結果會是 AAAAAA 被printf了1次!!!!

　　(精要)

　　albcamus 回復于：2005-03-08 15:56:11

　　>;>;派生子進程的pid變量并沒有被改變是什么意思 對于子進程來講pid不就是0嗎

　　1,派生子進程的進程，即父進程，其pid不變;

　　2,對子進程來說，fork返回給它0,但它的pid絕對不會是0;之所以fork返回0給它，是因為它隨時可以調用getpid()來獲取自己的pid;

　　3,樓上的樓上的你的觀點是對的，fork之后夫子進程除非采用了同步手段，否則不能確定誰先運行，也不能確定誰先結束。認為子進程結束后父進程才從fork返回的，這是不對的，fork不是這樣的，vfork才這樣。VFORK調用結束后，父進程處于非可中斷狀態，直到子進程運行結束返回。

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