关于linux多线程fork的理解和学习

  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 <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
 
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

 

 

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 <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

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:

 

 

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 <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
 
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

 

 

 

 

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 <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

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

 

 

 

 

 

 

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 <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

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:

子进程是下一个子进程的父进程

 

 

 

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 <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

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;
}

 

 

 

 

 

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

 

 

posted @ 2022-05-14 22:58  dxhua  阅读(117)  评论(0编辑  收藏  举报