进程函数一步步理解Linux进程（2）--进程编程进程函数
查了好多资料，发现还是不全，干脆自己整理吧，至少保证在我的做法正确的，以免误导读者，也是给自己做个记录吧！
0. 说明
作者：Gao Peng<gaopenghigh@gmail.com>
本文章由Gao Peng编写，转载请注明出处。
1. 获得各种ID
在“一步步懂得Linux进程（1）--基础知识”中我们论讨了几种ID:PID, PPID, PGID, SID。另外Linux中还有用户ID(UID), 效有用户ID(EUID), 用户组ID(GID), 效有用户组ID(EGID)等，面下这些函数恰是用来获得这些ID：
#include <unistd.h> pid_t getpid(void); pid_t getppid(void); pid_t getpgid(pid_t pid); /* pid为0时则返回用调进程的进程组ID */ pid_t getsid(pid_t pid); /* pid为0时则返回用调进程的会话首进程的ID */ uid_t getuid(void); uid_t geteuid(void); gid_t getgid(void); gid_t getegid(void);
2. fork函数
fork函数多是Linux中最著名的函数了。一个现有进程可以用调fork函数建创一个新进程。
#include <unistd.h> pid_t fork(void);
很有意思的是，用调fork函数时，生产了子进程，而fork函数分别在父进程和子进程中都有返回，其中在父进程中返回子进程的PID，子进程中则返回0。子进程中的一切都是从父进程copy去过的（事实上，Linux用了“写时复制”的技巧，也就是指直到真正对数据生产写操纵时，这些资源才真的被copy）。fork的一个用使示例如下：
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main(void) {
int var = 10;
pid_t pid;
if ((pid = fork()) < 0) {
printf("fork error\n");
} else if (pid == 0) { /* child */
printf("in child, ");
var++;
} else { /* parent */
printf("in parent, ");
var--;
}
printf("pid=%d, ppid=%d, var=%d\n", getpid(), getppid(), var);
return 0;
}
编译并运行这个序程：
$ gcc -Wall fork_test.c $./a.out in parent, pid=21319, ppid=18586, var=9 in child, pid=21320, ppid=21319, var=11
正如我们想预的那样，变量var分别在父进程和子进程中被-1和+1。
3. exit函数和atexit函数
3.1 exit
有3个函数用于畸形止终一个序程：
#include <stdlib.h> void exit(int status); void _Exit(int status); #include <unistd.h> void _exit(int status);
其中，_exit和_Exit直接进入核内，exit则是先用调执行各止终处置序程（exit handler），然后关闭全部准标IO流，最后才进入核内。三个函数中，参数status都表现止终状态。
子进程止终时，核内并没有全完抹去这个进程的一切，而是保存以必定的信息，比如PID，止终状态，用使的CPU间时总量等等。父进程可以通过wait系列函数获得到这些信息，然后再根据实际需要做更多的处置。在子进程已结束但父进程还没有去获得这些信息这段间时内，子进程叫做僵尸进程（zombie process）。
子进程和父进程独立运行，但当子进程止终时，统系会给父进程发送一个SIGCHLD信号，父进程可以捕获这个信号并做响应的处置，但Linux中默许对次信号疏忽。
3.2 atexit
面前说过，exit函数会先用调执行各止终处置序程（exit handler）。这些止终处置序程，恰是通过atexit函数册注的：
#include <stdlib.h> int atexit(void (*func)(void));
其中，atexit的参数是一个函数址地，用调此函数时无需送传任何参数，也不期望它返回一个值。一个进程可以册注32个止终处置序程，exit用调这些函数的序顺与它们册注的序顺相反。
4. wait系列函数
4.1 wait和waitpid函数
子进程止终后，核内仍然保存该进程的一些信息，这些信息可以通过wait和waitpid函数来获得。
#include <sys/wait.h> pid_t wait(int *statloc); pid_t waitpid(pid_t pid, int *statloc, int options);
这两个函数若执行功成则返回进程PID或者0，错出则返回-1。
执行这两个函数时，
a. 如果其全部子进程都还在运行，则阻塞，直到有子进程止终；
b. 如果没有子进程，则错出返回-1；
c. 如果一个子进程已止终并等待父进程获得其止终状态，则取得其PID当即返回；
参数statloc是形整指针，当该参数不为NULL时，子进程的止终状态就存入该指针指向的元单内。
waitpid和wait的的区分是：
a. waitpid可以等待一个指定的进程止终，所等待的进程由参数pid供给：
pid == -1 等待任一子进程
pid > 0 等待进程PID与pid等相的进程，若不存在，则错出返回
pid == 0 等待PGID于等用调进程PGID的任一子进程
pid < 0 等待其PGID于等pid绝对值的任一子进程
b. waitpid中的第三个参数options，options可所以0，也可所以以下三个值按位“或”的结果：
WCONTINUED 由pid指定的进程在暂停后继承，且未尚告报其状态，则返回其状态
WNOHANG waitpid不阻塞，返回0
WUNTRACED 由pid指定的进程处于暂停状态，且该状态为告报过，则返回其状态
4.2 waitid函数
可以看到，waitpid函数中参数pid的用作够不纯粹，增加了代码的复杂度，降低了可读性。waitid函数与waitpid似类，但waitid用独自的参数表现要等待的子进程的类型。
#include <unistd.h> int waitid(idtype_t idtype, id_t id, siginfo_t *infop, int options);
详细用使方法可考参waitid的man手册。
4.3 wait4函数
与wait, waitpid, waitid比相，wait4函数多了一个能功：要求核内返回进程用使的资源汇总。详细可考参wait4的man手册。
5. exec系列函数
当进程用调一种exec函数时，改进程执行的序程全完替换为新序程，新序程由exec函数的参数指定。
#include <unistd.h> extern char **environ; int execl(const char *path, const char *arg, ...); int execlp(const char *file, const char *arg, ...); int execle(const char *path, const char *arg, ..., char * const envp[]); int execv(const char *path, char *const argv[]); int execvp(const char *file, char *const argv[]); int execvpe(const char *file, char *const argv[], char *const envp[]);
可以用exec函数中的母字l, v, p, e对这6个函数做区分:
l 表现list，要求将新序程的个每命令行参数都表现为一个独立的参数
v 表现vector，与list对应，先造构一个指向全部参数的指针数组，然后把该数组址地作为参数传给exec
p 表现用使file作为参数，在PATH中找寻对应的文件，file中含有"/"则视作径路
e 表现可以传递一个指向境环字符串指针数组的指针，指向的字符串作为境环变量
考参资料：
《UNIX境环级高编程》
文章结束给大家分享下程序员的一些笑话语录：
姿势要丰富，经常上百度！
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