Linux系统编程-fork

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    我们首先来最基本的fork使用，首先列代码，然后讲解。

#include <unistd.h>#include <sys/stat.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <errno.h>#include <string.h>#include <signal.h>#define ERR_EXIT(m) \do \{ \perror(m); \exit(EXIT_FAILURE); \} while(0)int main(int argc, char *argv[]){//signal(SIGCHLD, SIG_IGN);printf("before fork pid = %d\n", getpid());pid_t pid;pid = fork();if (pid == -1)ERR_EXIT("fork error");if (pid > 0) //父进程{printf("this is parent pid=%d childpid=%d\n", getpid(), pid);sleep(100);}else if (pid == 0) //子进程{//sleep(5);printf("this is child pid=%d parentpid=%d\n", getpid(), getppid());}return 0;}

    fork后，父进程和子进程都会执行后面的代码，那么如何区分父进程和子进程呢？

    答案是主进程返回的pid大于0，这个pid就是子进程的进程号。而子进程返回的pid为0，那么怎么获取父进程的pid呢？答案是使用getppid。

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    我们接着讲一下僵尸进程，所谓僵尸进程通俗的讲是子进程退出后，没有父进程为他收尸。

    我们在上面的例子中，特意让父进程sleep(100)，那么子进程一定先退出，子进程退出后会发送一个SIGCHLD，父进程并没有捕获或者忽略信号，那么子进程会成为僵尸进程。

    我们来看一下控制台的输出：

    

    此时子进程已退出，我们使用ps -aux来查看进程情况：

    

   进程号为3902的子进程，状态为defunct，已死了，成为了僵尸进程。

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   那么我们如何来避免僵尸进程呢？

   1、在父进程中使用signal(SIGCHLD, SIG_IGN)，来忽略SIGCHLD信号。

    2、在父进程中使用waitpid来等待子进程退出。

    第一点比较容易实现，我们重要来说第二点，顺便说下waitpid的用处。

    我们先看代码：

#include <unistd.h>#include <sys/stat.h>#include <sys/wait.h>#include <sys/types.h>#include <fcntl.h>#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <errno.h>#include <string.h>#include <signal.h>#define ERR_EXIT(m) \do \{ \perror(m); \exit(EXIT_FAILURE); \} while(0)int main(int argc, char *argv[]){pid_t pid;pid = fork();if (pid == -1)ERR_EXIT("fork error");if (pid == 0){sleep(3);printf("this is child\n");}int ret;printf("this is parent\n");int status;//ret = wait(&status);//ret = waitpid(-1, &status, 0);ret = waitpid(pid, &status, 0);printf("ret = %d pid = %d\n", ret, pid);return 0;}

    在控制台的运行结果如下：

    
    父进程会等待子进程退出，并且为子进程收尸。

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    如果让父进程一直等待子进程的退出，很浪费资源，这样父进程便不可以做其他事情了，有没有办法更好的处理这件事呢？

    答案是，有。每当子进程退出时，都会给父进程发送SIGCHLD信号，父进程可以在信号处理函数中为子进程收尸，即调用wait函数。

    我们接着看例子：

#include<stdio.h>#include<signal.h>#include<unistd.h>#include<stdlib.h>#include<sys/wait.h>//void handler(int sig)//{// printf("get a sig:%d\n",sig);//}void clear_child(int sig) { //信号处理函数int status = 0;while ((waitpid(-1, &status, WNOHANG)) > 0) {printf("sig:%d,  code:%d\n", status & 0xff, (status >> 8) & 0xff);}}int main() {pid_t pid = fork();if (pid < 0) {printf("fork failed.....\n");} else if (pid == 0) { //子进程sleep(5);printf("child is quit!...\n");} else {  //父进程signal(SIGCHLD, clear_child);printf("father start to wait...\n");while (1){;}}return 0;}

    在这个程序中，我们在SIGCHLD信号处理函数中，为子进程收尸，调用waitpid方法，我们再讲一下waitpid的用法。

    waitpid等待子进程退出，函数原型是pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);

    pid = -1，意味着等待任何一个子进程退出。

    pid = 0，意味着等待任何一个group id等于父进程的子进程的退出。

    pid > 0，意味着等待进程号为pid的子进程的退出。

    options:

    WNOHANG     return immediately if no child has exited.
    WUNTRACED   also  return  if  a child has stopped (but not traced via ptrace(2)).  Status for traced children which have stopped is provided even if this option is not specified.

    而wait函数相当于waitpid，pid为-1。

    waitpid和wait是阻塞等待子进程退出。等待到一个子进程退出，如果还需要继续等待，则需要循环调用waitpid函数，如例子中所示。

   

    在终端控制台，来看一下这个例子的执行结果：