linux进程控制（进程创建,进程退出，进程等待，进程替换)

1.进程创建

简单讲一下进程创建主要会用到fork()函数来创建进程；
pid_t fork(void); 头文件：<unistd.h>
特点：父子进程代码共享，数据独有，用到了写时拷贝技术。
返回值：子进程中返回0，父进程返回子进程的pid，出错则返回-1
此外**vfork()**函数也可以创建进程， pid_t vfork(void) ;
创建子进程，并且阻塞父进程；父子进程共用同一块地址空间；
不熟悉进程创建的可以参考这里

2.进程退出

进程退出共有三种方式：
1.main()函数中使用return；
2.使用库函数exit();
3.系统调用：_exit();
注意1和2两种退出方式会再退出前刷新缓冲区，而_exit()会直接释放掉资源；
可通过perrror(const char *)，头文件<stdio.h>,使用时输入空字符串即可; 还有函数strerror(errno),头文件<string.h>,打印出程序错误的原因；其中errno为错误编号。

运行这一小段代码可以查看系统中的错误码0-255都代码表了什么含义，还使用到**perror()**函数打印错误原因；

  #include <stdio.h>    
  #include <string.h>    
  #include <unistd.h>    
  int main ()    
  {    
    int i;    
    for (i=0 ;i<266;i++){    
      printf("%s\n",strerror(i));    
    }    
    pid_t pid = fork();    
    if(pid <0){    
      perror("fork error");    
      return -1;    
    }    
    char *p =NULL;    
    memcpy(p,"aabbcc",3);    
	perror();    
    return 0 ;    
  }        

3.进程等待

父进程等待子进程退出，获取子进程的推出返回值，释放子进程的资源，避免其成为僵尸进程。
使用到的函数：
1.pid_t wait(int * status )；能够处理任意一个子进程退出；
这个函数接口是一个阻塞函数，如果子进程没有退出会一直等待；
status 为获取到子进程退出的返回值，成功则返回PID，失败 -1（没有子进程）；
2.pid_t waitppid(pid_t pid, int*status,int options);能够等待任意一个子进程退出，或等待指定子进程（pid）的退出。
参数: pid 为-1的时候 接受任意一个子进程退出，大于0的时候为指定子进程的pid时则等待指定子进程退出；
status 用于获取子进程退出的返回值
options 0默认为阻塞状态，若将其设置为WNOHANG则为非阻塞状态，这样就比较友好一点，父进程可以边等待子进程的退出，一边执行自己的任务。

如果子进程已退出，则不需要等待。
阻塞与非阻塞：
阻塞：为了完成一个任务，发起调用，若当前不具备完成条件，则一直等待；
非阻塞：为了完成一个任务，发起调用，若当前不具备完成条件，则报错返回。

#include <stdio.h>                                                                        
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>
int main()
{    
    pid_t pid = fork();    
    if (pid < 0) {
        perror("fork error");//程序的一种失败错误处理
        return -1;
    }else if (pid == 0) {
        sleep(5);
        exit(99);//退出子进程
    }
    int ret, status;
   //ret = wait(&status);   //使用wait()等待子进程退出，阻塞；
   // if (ret > 0) {
   //    if (WIFEXITED(status)) {
   //         printf("%d\n", WEXITSTATUS(status));
   //     } else {
   //         printf("进程异常退出\n");
   //    }
   // }
    while((ret = waitpid(-1, &status, WNOHANG)) == 0) {   //使用waitpid()等待子进程退出，非阻塞；
        printf("没有子进程退出，打一把麻将\n");
        sleep(1);
    }
    while(1) {
        printf("------------\n");
        sleep(1);
    }
    return 0;
} 

关于上面status返回值还需要做进一步说明，status保存在一个四字节的空间里，如图：
倒数第最后一个字节后七位保存了异常信号值，异常信号值若为0，则表示进程正常退出，若不为0则表示进程异常退出，在进程异常退出的情况下，返回值是不具有意义的。可使用status & 0x7f 获异常信号也可使用函数**WIFEXITED(status)判断是否异常返回。
第三个字节保存了函数的推出返回值，（status>>8）0xff 可获取其推出返回值，或使用函数WEXITSTATUS(status)**获取。

4.进程替换

替换一个正在调度的程序. 子进程通过调用 exec 系列函数时, 加载一个新的程序到内存上，更新当前进程的页表隐映射信息，让当前进程映射到新的页表信息上去。本质上并没有创建新的进程, 进程的 ID 也没有发生变化。

进程替换会使用到exec 系列函数：

#include<unistd.h>
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 execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);

第一个参数：新的程序文件路径名；
第二个参数：程序的运行参数 -l -o 等；
第三个参数：程序的环境变量；

关于这几个函数的区别和简单使用：
1.有没有p的区别：在于程序文件是否需要带路径；有P时可以不带路径，但是程序必须要在PATH环境变量指定的路径下，这样才能找到要运行的程序；

举几个例子：
1.int execl(const char *path, const char *arg, …);与int execlp(const char *path, const char *arg, …, char *const envp[]);

  #include <stdio.h>    
  #include <unistd.h>    
  #include <stdlib.h>    
  int main (int argc, char *argv[])    
  {    
      printf("XXXXX-----XXXXX\n");    
      execl("/usr/bin/ls","ls","-a","-l",NULL);///usr/bin/ls为ls程序路径，可使用whereis ls 命令查看其路径  
      //execlp("ls","ls","-a","-l",NULL)//可以不用给程序的路径但程序要在PATH环境变量指定的路径下 ，运行结果与上面语句运行结果相同。
      printf("DDDDD----DDDDD\n");     
      return 0; 
  }

2.有没有e的区别：在于程序是否自己设定环境变量，有E就是自己设定（覆盖式），没有e则默认使用自己的。
举个例子：

 #include <stdio.h>    
  #include <unistd.h>    
  #include <stdlib.h>    
  int main (int argc, char *argv[])    
  {    
      printf("XXXXX-----XXXXX\n"); 
     char *env[] = {"MYVAL=1000", NULL}; //这里设置了一个环境变量，注意为覆盖式赋值
     //execlp("./arg", "arg", "-a", "-l", NULL);
     execle("./arg", "arg", "-a", "-l", NULL, env);   //程序替换为arg程序
	printf("DDDDD----DDDDD\n");     
      return 0; 
  }

arg.c代码，可查看函数的命令参数和环境变量

  #include <stdio.h>                                                                      
  #include <unistd.h>    
  #include <stdlib.h>    
      
  //argc 程序运行参数的个数    
  //argv 所有的运行参数的字符串的地址的保存位置    
int main (int argc, char *argv[], char *env[])    
  {    
      int i;    
      for (i = 0; argv[i] != NULL; i++) {    
          printf("argv[%d]=[%s]\n", i, argv[i]);    
      }    
      for (i = 0; env[i] != NULL; i++) {    
          printf("env[%d]=[%s]\n", i, env[i]);    
      }    
      return 0;    
  } 

3.l和v的区别:在于程序运行参数的赋予方式不同，v则表示参数要用列表形式传递，注意第0个参数为程序自身，最后一个参数应为NULL。

 #include <stdio.h>    
 #include <unistd.h>    
 #include <stdlib.h>    
 int main (int argc, char *argv[])    
 {    
    printf("XXXXX-----XXXXX\n"); 
     char *env[] = {"MYVAL=1000", NULL}; //这里设置了一个环境变量，注意为覆盖式赋值
  	char *arg[] = {"./arg", "-a", "-l", NULL};
 	execve("./arg", arg, env); //使用数组来传递运行参数
	printf("DDDDD----DDDDD\n");     
    return 0; 
 }

4.如图：最后一个函数为系统调用接口，其它五个函数均对其功能做了封装，适应某种特定场景的使用，为库函数。