淺談Linux情況下並發編程中C說話fork()函數的應用。本站提示廣大學習愛好者：（淺談Linux情況下並發編程中C說話fork()函數的應用）文章只能為提供參考，不一定能成為您想要的結果。以下是淺談Linux情況下並發編程中C說話fork()函數的應用正文
由fork創立的新過程被稱為子過程（child process）。fork函數被挪用一次，但前往兩次。子過程的前往值是0，而父過程的前往值則是新過程的過程ID。將子過程ID前往給父過程的來由是：由於一個過程的子過程可以有多個，而且沒有一個函數使一個過程可以取得其一切子過程的過程ID。fork使子過程獲得前往值0的來由是：一個過程只會有一個父過程，所以子過程老是可以挪用getpid以取得其父過程的過程ID。
使fork掉敗的兩個重要緣由是：體系中曾經有了太多的過程，或許該現實用戶ID的過程總數跨越了體系限制。
fork有上面兩種用法：
（1）一個父過程願望復制本身，使父、子過程同時履行分歧的代碼段。這在收集辦事過程中是罕見的--父過程期待客戶真個辦事要求。當這類要求達到時，父過程挪用fork，使子過程處置此要求。父過程則持續期待下一個辦事要求達到。
（2）一個過程要履行一個分歧的法式。這對shell是罕見的情形。子過程從fork前往後立刻挪用exec。
歸結起來講就是是完成多線程。C說話多線程完成須要本身掌握來完成，這個比Java要龐雜。
留意：fork確切創立了一個子過程並完整復制父過程，然則子過程是從fork前面誰人指令開端履行的。關於緣由也很符合邏輯，假如子過程也從main開首到尾履行一切指令，那末它履行到fork指令時也一定會創立一個子子過程，子子孫孫無限盡也，如斯下去，這個小小的法式便可以創立有數多個過程可以把你的電腦弄癱瘓，所以fork作者確定不會這麼做。
本來方才開端做Linux上面的多過程編程的時刻，關於上面這段代碼覺得很奇異，
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdarg.h>
#include<errno.h>
#define LEN 2
void err_exit(char *fmt,...);
int main(int argc,char *argv[])
{
pid_t pid;
int loop;
for(loop=0;loop<LEN;loop++)
{
if((pid=fork()) < 0)
err_exit("[fork:%d]: ",loop);
else if(pid == 0)
{
printf("Child process\n");
}
else
{
sleep(5);
}
}
return 0;
}
為何這段法式會創立3個子過程，而不是兩個，為何在第20行前面加上一個return 0;就創立的又是兩個子過程了？本來一向弄不明確，後來懂得了C說話法式的存儲空間結構和在fork以後父子過程是同享注釋段(代碼段CS)以後才明確這個中的啟事！詳細道理是啥，且容我漸漸道來！
起首得明確一個器械就是C法式的存儲空間結構，以下圖所示：
當一個C法式履行以後，它會被加載到內存當中，它在內存中的結構如上圖，分為這麼幾個部門，情況變量和敕令行參數、棧、堆、數據段（初始化和未初始化的）、注釋段，上面挨個來講明這幾段分離代表了甚麼：
情況變量和敕令行參數：這些指的就是Unix體系上的情況變量(好比$PATH)和傳給main函數的參數(argv指針所指向的內容)。
數據段：這個是指在C法式中界說的全局變量，假如沒有初始化，那末就寄存在未初始化的數據段中，法式運轉時同一由exec賦值為0。不然就寄存在初始化的數據段中，法式運轉時由exec同一從法式文件中讀取。（懂得匯編的同伙們想必曉得匯編說話中的數據段DS，這和匯編中的數據段實際上是一個器械）。
堆：這一部門重要用來靜態分派空間。好比在C說話頂用malloc請求的空間就是在這個區域請求的。
注釋段：C說話代碼其實不是直接履行的，而是被編譯成了機械指令能力夠在電腦上履行，終究生成的機械指令就是寄存在這個區域（匯編中的代碼段CS指的就是這片區域）。
棧：小我感到這是C法式內存結構最症結的部門了。這個部門重要用來做函數挪用。詳細而言怎樣說呢，法式剛開端棧中只要main這一個函數的內容（即main的棧幀），假如main函數要挪用func函數，那末func函數的前往地址(main函數的地址)，func函數的參數，func函數中界說的部分變量，還有func函數的前往值等等這些都邑被壓入棧中，這時候棧中就多了func函數的內容（func的棧幀）。然後func函數運轉完了以後再來彈棧，把它本來壓的內容去失落（即消除失落func棧幀），此時棧中又只剩下了main的棧幀。（這片區域就是匯編中的棧段SS）
OK，這就是C法式的存儲器結構。這裡我聯想到別的一點，就是全局變量和靜態變量是存儲在數據段中的，而部分變量是存儲在棧中的，棧中數據在函數挪用完以後一彈棧就沒了，這就是為何全局變量的生計周期比部分變量的生計周期要長的緣由。
懂得了C法式在存儲器的結構以後，我們再來懂得fork的內存復制機制，關於這個，我們只須要懂得一句話就夠了，“子過程復制父過程的數據空間(數據段)、棧和堆，父、子過程同享注釋段。”也就是說，關於法式中的數據，子過程要復制一份，然則關於指令，子過程其實不復制而是和父過程同享。詳細來看上面這段代碼（這是我在下面那段代碼上略微添加了一點器械）：
/* 這個法式會創立3個子過程，懂得這句話，父子過程復制數據段、棧、堆，同享注釋段
*
*/
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdarg.h>
#include<errno.h>
#define BUFSIZE 512
#define LEN 2
void err_exit(char *fmt,...);
int main(int argc,char *argv[])
{
pid_t pid;
int loop;
for(loop=0;loop<LEN;loop++)
{
printf("Now is No.%d loop:\n",loop);
if((pid=fork()) < 0)
err_exit("[fork:%d]: ",loop);
else if(pid == 0)
{
printf("[Child process]P:%d C:%d\n",getpid(),getppid());
}
else
{
sleep(5);
}
}
return 0;
}
為何下面那段代碼會創立三個子過程？我們來詳細剖析一下它的履行進程：
起首父過程履行輪回，經由過程fork創立一個子過程，然後sleep5秒。
再來看父過程創立的這個子過程，這裡我們記為子過程1.子過程1完整復制了這個父過程的數據部門，然則須要留意的是它的注釋段是和父過程同享的。也就是說，子過程1開端履行代碼的部門其實不是從main的 { 開端履行的，而是主函數履行到哪裡了，它就接著履行，詳細而言就是它會履行fork前面的代碼。所以子過程1起首會打印出它的ID和它的父過程的ID。然後持續第二遍輪回，然後這個子過程1再來創立一個子過程，我們記為子過程11，子過程1開端sleep。
子過程11接著子過程1履行的代碼開端履行(即fork前面)，它也是打印出它的ID和父過程ID（子過程1），然後此時loop的值再加1就等於2了，所以子過程2直接就前往了。
誰人子過程1sleep完了以後也是loop的值加1以後釀成了2，所以子過程1也前往了！
然後我們再前往去看父過程，它僅僅輪回了一次，sleep完以後再來停止第二次輪回，此次又創立了一個子過程我們記為子過程2。然後父過程開端sleep，sleep完了以後也停止了。
那末誰人子過程2怎樣樣了呢？它從fork後開端履行，此時loop等於1，它打印完它的ID和父過程ID以後，就停止輪回了，全部子過程2就直接停止了！
這就是下面那段代碼的運轉流程，過程間的關系以下圖所示：
上圖中誰人loop=%d就是當這個過程開端履行的時刻loop的值。下面那段代碼的運轉成果以下圖：
這裡這個3498過程就是我們的主過程，3499就是子過程1，3500就是子過程11，3501就是子過程2。
最初，我們再往返答一下我們開端的時刻提出的誰人成績，為何在子過程的處置部門“ if(pid == 0) ”最初加一個return 0，就會創立兩個子過程了，就是由於子過程1運轉到這裡直接就停止了，不再停止第二遍輪回了，所以就不會再去創立誰人子過程11了，所以最初一共就是創立了兩個子過程啊！
