Linux编程之fork

fork在英文中的是"分支，分叉"的意思，而在Linux系统，fork调用后也产生了分支：一个分支为父进程，另一个分支为子进程，分支的依据就是fork调用的返回值。在父进程中，fork调用返回子进程的pid，而在子进程中，返回值为0，如下所示。

pid_t pid;
pid = fork();
if (pid == 0) {
    //子进程
} else {
    // 父进程
}

fork调用产生的子进程复制（严格说是写时复制）了父进程的地址空间，这意味着父进程中的代码段、数据段都在子进程中，因此父进程中的代码被子进程共享，可以直接调用；而父进程中的全局变量也被子进程继承。但是全局变量在两个进程中是独立的，一个进程修改后并不会影响另一个进程（写时复制）。除此之外，父进程中的信号掩码、打开的文件描述符、共享内存、消息队列、信号量等；但父进程中待处理的信号、异步I/O操作、信号量调整值（SEM_UNDO）不会被继承。

当子进程调用execl函数族后，子进程将不再于父进程共享地址空间。这种情况常用于启动一个程序。Linux中的system函数，本质上也是fork后在调用exec函数。

当子进程退出后，父进程需要调用wait函数来回收子进程的资源，否则子进程将变成僵尸进程。如果父进程不想调用wait函数阻塞，也可以处理信号SIGCHLD。还有一种方式，就是采用所谓的孙进程，让init进程负责回收。具体的做法是，父进程先创建子进程，然后子进程再创建孙进程，并先于孙进程退出，这样孙进程就变成孤儿进程，被init程序接管。代码示意如下。

pid_t pid;
pid = fork();
if (pid == 0) {
    // 子进程
    pid = fork();
    if (pid == 0) {
        // 孙进程
        sleep(1);
        // execl
    } else {
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }
} else {
    // 父进程
}