我們先來看個代碼，判斷一下這個代碼的輸出結果會是什么樣的，先不要去看運行結果，判斷好后再去看看是否和你的預期結果一致。

#include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<stdlib.h> #include<string.h>int main(void) {pid_t pid;pid = fork();printf("xxxxxxxxxx\n");while (1) {sleep(1);}return 0; }

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運行結果：

xxxxxxxxxx

xxxxxxxxxx

是不是和你預想的結果不太一樣呢？為什么會是輸出兩遍呢？這是什么原理呢？

抱著這樣的問題，讓我們來研究一下fork函數的奧秘吧。

fork函數

功能：創建一個與原來進程幾乎完全相同的進程

這也就代表著，父進程可通過調用該函數創建一個子進程，兩個進程可以做完全相同的事

返回值：pid_t類型的變量，也就是進程id類型的變量

這里有個非常讓人驚訝的地方，fork函數的返回值是2個！！！

想想自己學了那么久的編程，好像沒有返回值是兩個的函數啊。別慌，接著往下看

我們來對父進程通過fork函數創建子進程的過程做個具體的說明，上圖！

? ? ? 在上述這個圖中，當調用fork函數時，操作系統會從用戶態切換回內核態來進行進程的創建，會調用fork函數中的_CREATE函數和_CLONE函數。

? ? ? 首先調用_CREATE函數，子進程進行虛擬地址申請，在子進程的內核空間中進行不完全拷貝，為什么是不完全拷貝呢？就像父親和兒子的關系一樣，你可以和你爸爸的民族，籍貫所在地一樣，但你不能和你爸的年齡，身份證號都一樣吧。PCB作為每個進程的唯一標識符，就像每個人的身份證一樣，是不可能完全一樣的，所以這個地方時不完全拷貝，如pid就需要自己生成。這個地方的子進程是新生態。

? ? ? 之后調用_CLONE函數，向父進程拷貝必要資源，子進程的用戶空間進行完全拷貝，子進程繼承所有父進程資源，如臨時數據堆棧拷貝，代碼完全拷貝。

?這個時候就有善于思考的同學會發現，并提出以下問題：

誒誒誒，你這父進程創建一個子進程，你這子進程把你的代碼完全拷貝走了。

• 那子進程不是把fork函數也拷貝走了嗎？
• 那子進程不也可以通過fork函數創建孫線程了嗎？
• 那你這不是子又生孫，孫又生子嗎？
• 那你這不無限創造進程了嗎？
• 那為什么上面的代碼的運行結果只有兩個輸出？

考慮的非常好啊，這也是我們下面要講的問題

講解完父進程如何通過fork函數創建子進程，接下來我們就要講解父子進程如何執行fork函數

上圖！

?其實大體來說，我們可以將fork函數分為三步

調用_CREATE函數，也就是進程創建部分

調用_CLONE函數，也就是資源拷貝部分

進程創建成功，return 0;? ? ?失敗，return -1:

? ? ? ? 前2步也就是父進程通過fork函數創建子進程的步驟，在執行完_CLONE函數后，fork函數會有第一次返回，子進程的pid會返回給父進程。

? ? ? ? 要注意的是，在第3步中，fork函數不是由父進程來執行，而是由子進程來執行，當父進程執行完_CLONE函數后，子進程會執行fork函數的剩余部分，執行最后這個語句，fork函數就會有第二次返回，如果成功就返回0，失敗就返回-1。

? ? ? ? 我們就可以總結得出，父子進程都執行fork函數，但執行不同的代碼段，獲取不同的返回值。所以fork函數的返回值情況如下：

? ? ? ? 父進程調用fork，返回子線程pid（>0）

? ? ? ? 子進程調用fork，子進程返回0，調用失敗的話就返回-1

? ? ? ? 這也就說明了fork函數的返回值是2個

可以通過下面的代碼來驗證該過程

#include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<stdlib.h> #include<string.h>int main(void) {//Parent Startpid_t pid;pid = fork();if (pid > 0){printf("parent running\n");while (1){sleep(1);}}else if (pid == 0){//Child Startprintf("Child Running\n");while (1){sleep(1);}//Child End}else{perror("fork call failed\n");}while (1){sleep(1);}return 0; } //Parent End

運行結果：

parent running

Child Running

另外和大家說一個小知識點

整個Linux操作系統都是由父子進程結構構成

每個進程都有創建者，也就是父進程，但是有一個進程例外，也就是init進程

init進程（0 or 1），init進程是系統啟動初始化后的第一個進程

今天的學習記錄到此結束啦，咱們下篇文章見，ByeBye！

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux中fork函数详解（附图解与代码实现）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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