【Linux】系统调用fork创建子进程

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系统调用创建进程

指令man 2 fork 调用系统手册认识fork
fork();函数创建一个子进程
头文件#include<unistd.h>

下面使用代码创建一个子进程demo：

int main()
{
        printf("fork before process id : %d\n", getpid());
        fork();
        printf("fork after process id : %d\n", getpid());
        return 0;
}

fork()之后，变成了两个执行流
fork()函数创建成功，pid返回的是子进程pid的是父进程，pid返回的是0的是子进程。如果返回-1，父进程（也就是准备创建的进程）创建失败

int main()
{
        printf("pid: %d---ppid: %d \n", getpid(), getppid());
        pid_t id = fork();
        if(id == 0)
        {
                // 子进程
                while(true)
                {
                        printf("child process: pid-%d-ppid-%d\n",getpid(),getppid());
                        sleep(1);
                }       
        }
        else if(id > 0)
        {
                // 父进程
                while(true)
                {
                        printf("father process: pid-%d-ppid-%d\n",getpid(),getppid());
                        sleep(1);
                }
        }
        else
        {
                // 创建进程失败
                printf("create fail: pid-%d-ppid-%d\n",getpid(),getppid());
        }
        return 0;
}

监控脚本：while :; do ps axj | head -1 && ps axj | grep process | grep -v grep ; sleep 1;done
子进程的ppid和父进程的pid是相同的
可以通过指令创建子进程，也可以通过系统调用fork()创建一个子进程

fork——翻译成中文是分支的意思，fork()之后会变成两个执行流。

问题1：为什么fork要给子进程返回0，给父进程返回子进程pid？

【答】：返回不同的返回值，是为了区分让不同的执行流，执行不同的代码块。一般而言，fork之后的代码父子进程会共享。类似于树的数据结构，父进程可以有多个子进程，每一个子进程都会有自己的pid，fork之后获取对应子进程的pid，是为了父进程找到子进程；而子进程只有唯一的父进程，只需要调用getppid就可以找到自己的父进程。

问题2：一个函数是如何返回两次的？如何理解？

【答】：fork也是一个函数，fork本身一定是在操作系统中实现的。在fork函数里面，操作系统已经创建了新的子进程，而进行到函数的返回值的时候，已经存在两个进程了，也就是说两个进程同时执行了两次return语句。

问题3：一个变量id怎么会有两个不同的内容？

【答】：子进程在创建出来的时候，同样也获得了父进程的代码和数据，因为进程具有独立性，而子进程的数据是有可能会被修改的，所以不能让父进程和子进程共享同一份数据，这里需要说明共享代码和数据并不会影响独立性。理论上来讲，子进程在被创建出来的时候，会拷贝一份父进程的数据，由于父子进程各自独立，当子进程修改数据后，并不会对父进程产生影响。

但是在实际中，为了减少消耗，操作系统让子进程指向父进程的数据，如果子进程需要读取父进程的数据，直接在父进程的数据区读取即可，而当子进程需要修改父进程的数据（独立性）时，操作系统会在内存中重新开辟一块新的区域，去保存这个修改了的数据。这种技术叫做数据层面的写时拷贝。