进程控制

进程控制函数

创建子进程

#include <unistd.h>  int fork(); // 子进程中返回0，在父进程中返回子进程ID，出错返回-1 int vfork(); // vfork与fork在语义上一致，但vfork不会复制父进程空间，用vfork创建的子进程以与父进程共享地址空间的方式运行；另外调用vfork后父进程将会阻塞，直到子进程调用exit或exec为止

执行新程序

#include <unistd.h> int execl(cosnt char* pathname, const char* arg0, ..., (const char*)0); int execle(const char* pathname, const char* arg0, ..., (const char*)0, const char* env);  int execlp(const char* filename, const char* arg0, ..., (const char*)0); int execv(const char* pathname, const char *argv[]); int execve(const char* pathname, const char* argv[], const char* env); int execvp(const char* filename, const char* argv[]); 上述函数以一个新的程序替换当前进程空间（包括代码段、数据段、堆、栈段）。若失败返回-1，成功不返回。

所有exec函数中只有execve是系统调用，其他都是库函数。六个exec函数的关系如下：

获取进程ID

#include <unistd.h> pid_t getpid(); // 返回调用进程的进程ID pid_t getppid(); // 返回调用进程的父进程ID

进程同步函数

#include <sys/wait.h> int wait(int *status); // 阻塞，直到任意进程返回 int waitpid(pid_t pid, int *status, int options); // 阻塞，直到指定进程返回；另可设置options使其不阻塞 返回值：若成功返回进程ID，若失败返回-1

waitpid的第一个参数说明：

pid==-1	等待任意子进程
pid>0	等待进程ID等于pid的子进程
pid==0	等待进程组ID等于调用进程组ID的任意子进程
pid<0	等待进程组ID等于pid绝对值的任意子进程

示例程序：

cat.cpp

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

static const int s_buffSize = 8;
char buff[s_buffSize];

int main(int argc, char* argv[])
{
     int n = 0;
     while ((n=read(STDIN_FILENO, buff, s_buffSize)) > 0)
     {
          if (write(STDOUT_FILENO, buff, n) != n)
          {
               printf("write error! pid=%d\n", getpid());
               exit(1);
          }
     }
     exit(0);
}

fork.cpp

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>

static const int s_maxChildP = 10;

int main(int argc, char *argvp[])
{
     pid_t childPid = -1;
     if ((childPid = fork()) < 0)
     {
          printf("fork error!\n");
          abort();
     }
     else if (childPid == 0) // 子进程
     {
          execlp("./cat", "cat", NULL);
     }

     waitpid(childPid, NULL, 0);
    
     exit(0);
}

基本进程控制原语   

fork,exec,exit,wait组成了基本的进程控制原语：fork创建新进程，exec执行新程序，exit处理终止，wait等待终止。

僵尸进程

若子进程结束时，父进程未对其进行善后处理(waitpid)，那么该子进程就成为了僵尸进程。

若子进程的父进程先于自己结束，那么该子进程讲会被init(pid=1)进程领养。

若父进程不想等待子进程，而子进程又不至沦为僵尸进程的处理方式是：调用fork函数两次，一次在父进程中调用，一次在子进程中调用。

示例如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
     int pid = -1;
     if ((pid = fork()) < 0)
     {
          printf("fork error.\n");
          abort();
     }
     else if(pid == 0)
     {
          if ((pid = fork()) < 0)
          {
               printf("fork error.\n");
          }
          else if(pid > 0)
               exit(0);

          sleep(2);
          printf("child process. pid=%d  ppid=%d\n", getpid(), getppid());
          exit(0);
     }

     printf("parent process. pid=%d\n", getpid());
    
     exit(0);    
}