后台核心编程（十七）：进程相关的基本概念

 

1 进程的创建与结束

#include<unistd.h>
pid_t fork(void);

在讨论 fork() 函数之前，有必要先明确父进程和子进程两个概念。除了。号进程（该进程是系统自举时由系统创建的）以外，Linux 系统中的任何一个进程都是由其他进程创建的。创建新进程的进程，即调用 fork() 函数的进程就是父进程，而新创建的进程就是子进程。

fork() 函数不需要参数，返回值是一个进程标识符（ PID ） 。对于返回值，有以下3 种情况。

• 对于父进程，fork() 函数返回新创建的子进程的ID。
• 对于子进程，fork() 函数返回0。
• 如果创建出错，则 fork() 函数返回 -1。

2 进程的结束——exit()函数

#include<stdlib.h>
void exit(int status);

在Linux 中如何让一个进程退出（进程退出表示进程即将结束），在 Linux 中进程退出分为正常退出和异常退出两种。

1. 正常退出

a. 在 main() 函数中执行 return；
b. 调用 exit() 函数；
c. 调用＿exit() 函数。

2. 异常退出

a. 调用 abort 函数
b. 进程收到某个信号，而该信号使程序终止。

以上几种退出方式的不同点：

（1）exit 和 return 的区别

• exit 是一个函数，带有参数，exit 执行完后把控制权交给系统。
• return 是函数执行完后的返回，return 执行完后把控制权交给调用函数。

（2）exit 和 abort 的区别

• exit是正常终止进程。
• abort 是异常终止

（3）exit() 和 _exit() 函数

• exit 和 _exit 函数都是用来终止进程的。当程序执行到exit 和 _exit 时，系统无条件地停止剩下所有操作，清除包括 PCB 在内的各种数据结构，并终止本进程的运行。
• exit() 是在头文件 stdlib.h 中声明，而＿exit() 声明在头文件 unistd.h 中声明。exit 中的参数 exit code 为0 时，代表进程正常终止，若为其他值，表示程序执行过程中有错误发生。并且＿exit() 执行后立即返回给内核，而 exit() 要先执行一些清除操作，然后将控制权交给内核。在调用exit 函数时，其会关闭进程所有的文件描述符，清理内存以及其他一些内核清理函数，但不会刷新流（ stdin 、stdout 、stderr· · · ）的数据。exit 函数是在 exit 函数之上的一个封装， 其会自动调用 exit ，并在调用之前先刷新流数据。
• exit() 函数与_exit() 函数最大区别就在于 exit() 函数在调用exit 系统之前要检查文件的打开情况，把文件缓冲区的内容写回文件。由于Linux 的标准函数库中，有一种被称作“缓冲 I/O ”的操作， 。其特征就是对应每一个打开的文件，在内存中都有一片缓冲区。每次读文件时， 会连续的读出若干条记录，这样在下次读文件时就可以直接从内存的缓冲区中读取；同样，每次写文件的时候也仅仅是写入内存的缓冲区，等满足了一定的条件（如达到了一定数量或遇到特定字符等）后，再将缓冲区中的内容一次性写人文件。这种技术大大增加了文件读写的速度，但也给编程带来了一点儿麻烦。比如有一些数据，理论上应该已经写入了文件，但实际上因为没有满足特定的条件，它们还只是保存在缓冲区内，这时如果用 exit() 函数直接将进程关闭， 缓冲区的数据就会丢失。因此，要想保证数据的完整性，就一定要使用 exit() 函数。

3 僵尸进程

孤儿进程，是指一个父进程退出后，而它的一个或多个子进程还在运行，那么那些子进程将成为孤儿进程。孤儿进程将被init 进程（进程号为1 ）所收养，并由init 进程对它们完成状态收集工作。

僵尸进程，是指一个进程使用fork 创建子进程，如果子进程退出，而父进程并没有调用wait 或 waitpid 获取子进程的状态信息，那么子进程的进程描述符仍然保存在系统中，这种进程称为僵尸进程。当一个进程完成它的工作终止之后，它的父进程需要调用wait() 或者 waitpid() 系统调用取得子进程的终止状态。

可以这样理解孤儿进程和僵尸进程的区别：孤儿进程是父进程已退出，而子进程未退出；僵尸进程是父进程未退出，而子进程已退出。