fork函式

在諸多應用中，創建多個行程是任務分解時行之有效的方法，例如，某一網路服務器行程可在偵聽客戶端請求的同時，為處理每---請求而創建一新的子行程，與此同時，服務器行程會繼續偵聽更多的客戶端連接請求，以此類手法分解任務，通常會簡化應用程式的設計，同時提高了系統的并發性，(即，可同時處理更多的任務或請求，)

1 #include <sys/types.h>     
2 #include <unistd.h>    
3 pid_t fork(void); //回傳：子行程中為0，父行程中為子行程I D，出錯為-1  

執行呼叫后將存在兩個行程，且每個行程都會從fork()的回傳處繼續執行，

這兩個行程將執行相同的程式文本段，但卻各自擁有不同的堆疊段、資料段以及堆段拷貝，子行程的堆疊、資料以及堆疊段開始時是對父行程記憶體相應各部分的完全復制，執行fork()之后，每個行程均可修改各自的堆疊資料、以及堆段中的變數，而并不影響另一行程，

注：現在很多的實作并不做一個父行程資料段和堆的完全拷貝，因為在fork之后經常跟隨著exec，作為替代，使用了在寫時復制( Copy-On-Write, COW)的技術，這些區域由父、子行程共享，而且內核將它們的存取許可權改變為只讀的，（詳見Linux|Unix系統編程手冊）

程式代碼則可通過fork()的回傳值來區分父、子行程，在父行程中，fork()將 回傳新創建子行程的行程ID，

當無法創建子行程時，fork()將回傳-1， 失敗的原因可能在于，行程數量要么超出了系統針對此真實用戶(realuser ID)在行程數量.上所施加的限制(RLIMIT_ NPROC)，要么是觸及允許該系統創建的最大行程數這一系統級上限，

一般來說，在fork之后是父行程先執行還是子行程先執行是不確定的，這取決于內核所使用的調度演算法，如果要求父、子行程之間相互同步，則要求某種形式的行程間通信，

例子：

 1 #include<stdio.h>
 2 #include<sys/types.h>
 3 #include<unistd.h>
 4 #include<sys/wait.h>
 5 #include<stdlib.h>
 6 #include<errno.h>
 7 #include<string.h>
 8 
 9 int main()
10 {
11     pid_t childPid;
12     /* if((childPid=fork())==-1)
13     {
14         printf("Fork error %s\n",strerror(errno));
15         exit(1);
16     }
17     else
18         if(childPid==0)
19         {
20             printf("I am the child : %d\n",getpid());
21             exit(0);
22         }
23         else
24         {
25             printf("I am the father : %d\n",getpid());
26             exit(0);
27         } */
28         switch(childPid=fork()){
29             case -1:
30                 printf("Fork error %s\n",strerror(errno));
31                 exit(1);
32             case 0:
33                 printf("I am the child : %d\n",getpid());
34                 exit(0);
35             default:
36                 printf("I am the father : %d\n",getpid());
37                 exit(0);
38                 
39         }
40     return 0;
41 }

結果：

vfork函式

類似于fork(), vfork()可以為呼叫行程創建一個新的子行程，然而，vfork()是為子行程立即執行exec()的程式而專門設計的，

#include <sys/types.h>     
#include <unistd.h>    
pid_t vfork(void); //回傳：子行程中為0，父行程中為子行程I D，出錯為-1  

vfork()與fork()一樣都創建一個子行程， 但是它并不將父行程的地址空間完全復制到子行程中，因為子行程會立即呼叫 exec (或exit)，于是也就不會存訪該地址空間，不過在子行程呼叫 exec或exit之前，它在父行程的空間中運行，vfork()和fork()之間的另一個區別是：vfork()保證子行程先運行，在它呼叫exec或exit之后父行程才可能被調度運行，（如果在呼叫這兩個函式之前子行程依賴于父行程的進一步動作，則會導致死鎖，）

注：由于子行程使用父行程的記憶體，因此子行程對資料段、堆或堆疊的任何改變將在父行程恢復執行時為其所見，此外，如果子行程在vfork()與后續的exec(或exit(之間執行了函式回傳，這同樣會影響到父行程，

例子：

 1 #include<stdio.h>
 2 #include<sys/types.h>
 3 #include<unistd.h>
 4 #include<sys/wait.h>
 5 #include<stdlib.h>
 6 #include<errno.h>
 7 #include<string.h>
 8 
 9 int main()
10 {
11     pid_t childPid;
12     if((childPid=vfork())==-1)
13     {
14         printf("Fork error %s\n",strerror(errno));
15         exit(1);
16     }
17     else
18         if(childPid==0)         //子行程
19         {
20             sleep(1);           //子行程睡眠一秒
21             printf("I am the child : %d\n",getpid());
22             exit(0);
23         }
24         else                      //父行程
25         {
26             printf("I am the father : %d\n",getpid());
27             exit(0);
28         }
29     /* switch(childPid=vfork()){
30             case -1:
31                 printf("Fork error %s\n",strerror(errno));
32                 exit(1);
33             case 0:               //子行程
34                 sleep(1);        //子行程睡眠一秒
35                 printf("I am the child : %d\n",getpid());
36                 exit(0);
37             default:            //父行程
38                 printf("I am the father : %d\n",getpid());
39                 exit(0);
40                 
41         } */
42     return 0;
43 }

結果：

運行程式時可以看到，程式會停一秒然后分別列印出父子行程的ID.也就是說子行程進來就阻塞一秒，但也沒有先去運行父行程，而是讓子行程運行完了之后才運行父行程，

參考資料

Linux/Unix系統編程手冊

Unix環境高級編程

Linux程式設計

標籤：Linux

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