【Linux】如何创建进程？

最新推荐文章于 2025-09-15 17:36:20 发布
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#linux #服务器 #运维

本文介绍了Linux中的fork函数，它是用于创建子进程的系统调用。当fork成功时，它在父进程和子进程中分别返回不同的值，使得两者能够区分彼此。子进程从父进程继承数据和代码，通常它们共享内存，但在数据修改时会触发写时复制机制。文章通过示例程序展示了fork的工作原理，并解释了为何fork函数会有两个返回值。

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fork函数是什么？

fork函数是一个系统调用接口，我们可以通过man 2 fork 查看它。

在这里插入图片描述
而这个函数的作用就是创建一个子进程。接下来我们好好探索进程的创建。

fork创建进程

fork是一个创建子进程的函数。我们写一个程序来演示一下。

在这里插入图片描述

然后我们编译运行。

我们会发现，打印了2次hello world。

在这里插入图片描述

为什么会打印2次helloworld？因为fork函数它又新建了一个新的进程。这个新的继承继承了它的父进程。而fork的返回值。如果是子继承返回，会返回0。如果是父进程返回，会返回子进程的pid。如果进程创建失败，返回-1。

所以我们改造一下我们的程序。

在这里插入图片描述

这个程序就把子进程和父进程分流了。如果是子进程，则输出 child process pis is 子进程的pid。如果是父进程则输出父进程的pid。为了方便观察，每次执行完睡眠一秒

我们编译执行

在这里插入图片描述

我们会发现，父进程的pid是10967，子进程的pid是10968。我们可以来查看一下进程，输入命令： ps ajx | head -1 && ps ajx | grep "myprocess"查看

在这里插入图片描述

我们发现，我们查看的时候会出现多列数据。第一列代表管理进程的pid，就是管理当前进程的进程的pid。第二列是当前进程的pid，第三列是父进程的pid。

那么我们kill -9 10968，杀掉子进程看看。

我们杀掉子进程后，就只有父进程再运行了，所以只输出father process。

在这里插入图片描述

这也可以说明，这个程序是有2个进程再执行的。那么这时候就有疑问了。

两个返回值

这时候我们就有疑问了，为什么fork函数有2个返回值？明明只调用了一次，而2个pid的值却互不相同。

要搞清楚这个问题，我们要先弄清楚，fork创建一个新进程。这个新进程的数据是从哪来的？

再上篇进程概念我提到过，**进程 = 描述进程的结构体 + 数据代码 ** 。那么fork创建进程的时候，这个新进程的内容，是怎么来的呢？

子进程的数据来源

子进程的数据来源

我们上面打印了2次hello word。就证明了，子进程和父进程的数据和代码是共享的。前提是进程的数据在后续不会发生修改！如果发生修改，那么父进程的数据会发生一次实时拷贝，随后把拷贝的代码数据交给子进程！

所以： 当进程里数据没有发生修改时。那么子进程和父进程共享代码和数据！如果有一个进程的数据发送了修改，那么会对数据发送写实拷贝，而代码依旧是共享的

在这里插入图片描述

如果发生修改，那么父进程的代码数据会进行一份实时拷贝，给子进程。

在这里插入图片描述

子进程结构体来源

子进程结构体来源

那么fork创建的子进程，描述它的结构体是怎么来的呢？

是根据父进程结构体模板初始化来的。

如何理解这句话，打个比方。你爸爸生出了你，那你的数据怎么来的？假如你爸爸姓王，那么你肯定也姓王。所以你的数据是根据你爸爸的模板来起的。所以这里的子进程也是一样的，它的结构体数据是根据它的父进程初始化的。但肯定也不是一模一样，pid，ppid…肯定都是子进程独有的。

为什么会有2个返回值？

现在我们再回到之前的问题，为什么fork会返回两个值？我们不不妨这样子想，当一个函数执行到return的时候。那么它的功能是不是都已经执行完了？功能都执行完了，就意味着子进程在fork函数return之前就已经创建好了，既然子进程已经创建好了，那么就会继承父进程的代码和数据。那么父进程的程序计数器也会被继承下来，这就意味着子进程也有一个fork函数，并且能返回一个值回去。

所以子进程也会发生return操作。而我们的一个父进程是可以有多个子进程的，那么父进程就要通过子进程的pid来找到子进程，所以fork函数会给父进程返回子进程的pid。而子进程一定只有一个父进程，可以直接通过ppid找到父进程，所以并不需要返回父进程的pid，所以fork函数会给子进程返回0。

父进程给子进程的返回值是0，子进程给父进程返回其pid值(大于0)，创建失败返回-1(小于0)。

所以，接收fork返回值的变量也是数据，但fork给子进程和父进程返回的值均不相同，所以这里也会发生一次写实拷贝。

0，子进程给父进程返回其pid值(大于0)，创建失败返回-1(小于0)。

所以，接收fork返回值的变量也是数据，但fork给子进程和父进程返回的值均不相同，所以这里也会发生一次写实拷贝。

总结

1.子进程是由父进程的模板创建的
2.子进程和父进程一般情况下共享代码和数据，但如果有一方的数据或代码被修改，那么操作系统会写实拷贝一份。
3.fork函数不是真的有2个返回值，而是两个进程都在fork函数执行了返回操作。
4.fork返回父进程子进程的PID，给子进程返回0，进程创建失败返回-1

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