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关于linux多线程fork的理解和学习

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  fork在英文中是“分叉”的意思。为什么取这个名字呢?因为一个进程在运行中,如果使用了fork函数,就产生了另一个进程,于是进程就“分叉”了,所以这个名字取得很形象。下面就看看如何具体使用fork函数,这段程序演示了使用fork的基本框架。

函数声明:

pid_t fork();

  fork函数用于产生一个新的进程,函数返回值pid_t是一个整数,在父进程中,返回值是子进程编号,在子进程中,返回值是0。

#include 
#include 
#include 

int main()
{
 printf("本程序的进程编号是:%d\n",getpid());

 int ipid=fork();

 sleep(1); // sleep等待进程的生成。

 printf("pid=%d\n",ipid);

 if (ipid!=0) printf("父进程编号是:%d\n",getpid());
 else printf("子进程编号是:%d\n",getpid());

 sleep(30); // 是为了方便查看进程在shell下用ps -ef|grep book252查看本进程的编号。
}

  
从 fork() 这个函数开始出现后,
便创建了子进程,并且子进程和父进程一样从fork(这个函数一起执行下去,也就是说从fork()开始的下面所有代码分别被父
进程和子进程都执行了一次,如果没有条件判断语句判别fork()的返回值,将无法分别子父进程,根据fork()的返回值可以令子父进程跳过或执行某条语句

运行结果

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初学者可能用点接受不了现实。

1)一个函数(fork)返回了两个值?

2)if和else中的代码能同时被执行?

那么调用这个fork函数时发生了什么呢?fork函数创建了一个新的进程,新进程(子进程)与原有的进程(父进程)一模一样。子进程和父进程使用相同的代码段;子进程拷贝了父进程的堆栈段和数据段。子进程一旦开始运行,它复制了父进程的一切数据,然后各自运行,相互之间没有影响。

fork函数对返回值做了特别的处理,调用fork函数之后,在子程序中fork的返回值是0,在父进程中fork的返回是子进程的编号,程序员可以通过fork的返回值来区分父进程和子进程,然后再执行不同的代码。

#include 
#include 
#include 

#include 
#include 
#include 

void fatchfunc() // 父进程流程的主函数
{
 printf("我是老子,我喜欢孩子他娘。\n");
}

void childfunc() // 子进程流程的主函数
{
 printf("我是儿子,我喜欢西施。\n");
}

int main()
{
 if (fork() > 0)
 {
 printf("这是父进程,将调用fatchfunc()。\n");
 fatchfunc();
 }
 else
 {
 printf("这是子进程,将调用childfunc()。\n");
 childfunc();
 }

 sleep(1);
 printf("父子进程执行完自己的函数后都来这里。\n");
 sleep(1);
}

运行结果:

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在上文上已提到过,子进程拷贝了父进程的堆栈段和数据段,也就是说,在父进程中定义的变量子进程中会复制一个副本,fork之后,子进程对变量的操作不会影响父进程,父进程对变量的操作也不会影响子进程。

#include 
#include 
#include 

int i=10;

int main()
{
 int j=20;

 if (fork()>0) //从 fork() 这个函数开始出现后,
 //便创建了子进程并且和父进程一样从fork()
 //这个函数一起执行下去,也就是说从fork()开始的下面所有代码分别被父///进程和子进程都执行了一次,如果没有条件判断语句判别fork()的返回/////值,将无法分别子父进程,根据fork()的返回值可以令子父进程跳过或执///行某条语句

 {
 //如果fork大于零,证明是父进程,即执行下面的语句

 i=11;j=1; sleep(1); printf("父进程:i=%d,j=%d\n",i,j);
 int sum = i + j;
 printf("父sum = %d\n",sum);

 }
 else
 {
 //如果fork小于零,证明是子进程,执行下面的语句
 i=12;j=22; sleep(1); printf("子进程:i=%d,j=%d\n",i,j);
 printf("子sum = %d\n",i+j);

 }
}

 

从 fork() 这个函数开始出现后,便创建了子进程,并且子进程和父进程一样从fork(这个函数一起执行下去,也就是说从fork()开始的下面所有代码分别被父
进程和子进程都执行了一次,如果没有条件判断语句判别fork()的返回值,将无法分别子父进程,根据fork()的返回值可以令子父进程跳过或执行某条语句

运行结果

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来源:www.freecplus.net

作者:码农有道

作业:

(1)编写一个多进程程序,验证子进程是复制父进程的内存变量,还是父子进程共享内存变量?

复制内存变量

2)编写一个示例程序,由父进程生成10个子进程,在子进程中显示它是第几个子进程和子进程本身的进程编号。

#include 
#include 
#include 

int main()
{
 int i = 0;
 while (i < 10)
 {

 if (fork() > 0) 
 {
 i++;
 continue; //父进程回到while(循环),
 }
 else
 {
 printf("子进程第%d个,pid = %d\n", i, getpid());
 break;
 }
 }
 sleep(10);

 return 0;
}

运行结果

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3)编写示例程序,由父进程生成子进程,子进程再生成孙进程,共生成第10代进程,在各级子进程中显示它是第几代子进程和子进程本身的进程编号。

如图

#include 
#include 
#include 

int main()
{
 int i = 0; //全局变量,计数器,计算第几代子进程
 while (i < 10)
 {

 if (fork()== 0)
 {
 i++;
 continue;
 }
 else
 {
 printf("第%d代子进程,pid = %d\n", i, getpid()); 第 0 代子进程是第一个父进程

 break;
 }
 }
 sleep(10);

 return 0;
}

运行结果:

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子进程是下一个子进程的父进程

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4)利用尽可能少的代码快速fork出更多的进程,试试看能不能把linux系统搞死。

#include 
#include 
#include 

int main()
{
 int i = 0; //全局变量,计数器,计算第几代子进程
 while (i < 10)
 {

 if (fork()>0)
 {
 fork();

 }
 }
 printf("pid=%d",getpid());

 return 0;
}

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5)ps -ef |grep book251命令是ps和grep两个系统命令的组合,各位查一下资料,了解一下grep命令的功能,对程序员来,grep是经常用到的命令。

https://blog.csdn.net/weixin\_52273136/article/details/110451596

来源:C语言技术网(www.freecplus.net

作者:码农有道

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