我們先來看個(gè)代碼，判斷一下這個(gè)代碼的輸出結(jié)果會(huì)是什么樣的，先不要去看運(yùn)行結(jié)果，判斷好后再去看看是否和你的預(yù)期結(jié)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; }

———————————————————————————————————————————

運(yùn)行結(jié)果：

xxxxxxxxxx

xxxxxxxxxx

是不是和你預(yù)想的結(jié)果不太一樣呢？為什么會(huì)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(shù)的奧秘吧。

fork函數(shù)

功能：創(chuàng)建一個(gè)與原來進(jìn)程幾乎完全相同的進(jìn)程

這也就代表著，父進(jìn)程可通過調(diào)用該函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程，兩個(gè)進(jìn)程可以做完全相同的事

返回值：pid_t類型的變量，也就是進(jìn)程id類型的變量

這里有個(gè)非常讓人驚訝的地方，fork函數(shù)的返回值是2個(gè)！！！

想想自己學(xué)了那么久的編程，好像沒有返回值是兩個(gè)的函數(shù)啊。別慌，接著往下看

我們來對(duì)父進(jìn)程通過fork函數(shù)創(chuàng)建子進(jìn)程的過程做個(gè)具體的說明，上圖！

? ? ? 在上述這個(gè)圖中，當(dāng)調(diào)用fork函數(shù)時(shí)，操作系統(tǒng)會(huì)從用戶態(tài)切換回內(nèi)核態(tài)來進(jìn)行進(jìn)程的創(chuàng)建，會(huì)調(diào)用fork函數(shù)中的_CREATE函數(shù)和_CLONE函數(shù)。

? ? ? 首先調(diào)用_CREATE函數(shù)，子進(jìn)程進(jìn)行虛擬地址申請，在子進(jìn)程的內(nèi)核空間中進(jìn)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(guān)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(hào)都一樣吧。PCB作為每個(gè)進(jìn)程的唯一標(biāo)識(shí)符，就像每個(gè)人的身份證一樣，是不可能完全一樣的，所以這個(gè)地方時(shí)不完全拷貝，如pid就需要自己生成。這個(gè)地方的子進(jìn)程是新生態(tài)。

? ? ? 之后調(diào)用_CLONE函數(shù)，向父進(jìn)程拷貝必要資源，子進(jìn)程的用戶空間進(jìn)行完全拷貝，子進(jìn)程繼承所有父進(jìn)程資源，如臨時(shí)數(shù)據(jù)堆棧拷貝，代碼完全拷貝。

?這個(gè)時(shí)候就有善于思考的同學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)，并提出以下問題：

誒誒誒，你這父進(jìn)程創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程，你這子進(jìn)程把你的代碼完全拷貝走了。

• 那子進(jìn)程不是把fork函數(shù)也拷貝走了嗎？
• 那子進(jìn)程不也可以通過fork函數(shù)創(chuàng)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(chuàng)造進(jìn)程了嗎？
• 那為什么上面的代碼的運(yùn)行結(jié)果只有兩個(gè)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(jìn)程如何通過fork函數(shù)創(chuàng)建子進(jìn)程，接下來我們就要講解父子進(jìn)程如何執(zhí)行fork函數(shù)

上圖！

?其實(shí)大體來說，我們可以將fork函數(shù)分為三步

調(diào)用_CREATE函數(shù)，也就是進(jìn)程創(chuàng)建部分

調(diào)用_CLONE函數(shù)，也就是資源拷貝部分

進(jìn)程創(chuàng)建成功，return 0;? ? ?失敗，return -1:

? ? ? ? 前2步也就是父進(jìn)程通過fork函數(shù)創(chuàng)建子進(jìn)程的步驟，在執(zhí)行完_CLONE函數(shù)后，fork函數(shù)會(huì)有第一次返回，子進(jìn)程的pid會(huì)返回給父進(jìn)程。

? ? ? ? 要注意的是，在第3步中，fork函數(shù)不是由父進(jìn)程來執(zhí)行，而是由子進(jìn)程來執(zhí)行，當(dāng)父進(jìn)程執(zhí)行完_CLONE函數(shù)后，子進(jìn)程會(huì)執(zhí)行fork函數(shù)的剩余部分，執(zhí)行最后這個(gè)語句，fork函數(shù)就會(huì)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(jié)得出，父子進(jìn)程都執(zhí)行fork函數(shù)，但執(zhí)行不同的代碼段，獲取不同的返回值。所以fork函數(shù)的返回值情況如下：

? ? ? ? 父進(jìn)程調(diào)用fork，返回子線程pid（>0）

? ? ? ? 子進(jìn)程調(diào)用fork，子進(jìn)程返回0，調(diào)用失敗的話就返回-1

? ? ? ? 這也就說明了fork函數(shù)的返回值是2個(gè)

可以通過下面的代碼來驗(yàn)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(yùn)行結(jié)果：

parent running

Child Running

另外和大家說一個(gè)小知識(shí)點(diǎn)

整個(gè)Linux操作系統(tǒng)都是由父子進(jìn)程結(jié)構(gòu)構(gòu)成

每個(gè)進(jìn)程都有創(chuàng)建者，也就是父進(jìn)程，但是有一個(gè)進(jìn)程例外，也就是init進(jìn)程

init進(jìn)程（0 or 1），init進(jìn)程是系統(tǒng)啟動(dòng)初始化后的第一個(gè)進(jìn)程

今天的學(xué)習(xí)記錄到此結(jié)束啦，咱們下篇文章見，ByeBye！

總結(jié)

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(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。