C语言编程创建函数fork() 执行解析

概述

最近在看进程间的通信,看到了fork()函数,虽然以前用过,这次经过思考加深了理解。现总结如下:

1.函数本身

(1)头文件

#include

(2)函数原型

pid_t fork( void);

(pid_t 是一个宏定义,其实质是int 被定义在#include中)

返回值: 若成功调用一次则返回两个值,子进程返回0,父进程返回子进程ID;否则,出错返回-1

(3)函数说明

一个现有进程可以调用fork函数创建一个新进程。由fork创建的新进程被称为子进程(child process)。子进程是父进程的副本,它将获得父进程数据空间、堆、栈等资源的副本。注意,子进程持有的是上述存储空间的“副本”,这意味着父子进程间不共享这些存储空间,子进程有了独立的地址空间。

2.代码执行解释

(1)代码如下图所示

linux fork()函数

(2)分析

由操作系统相关知识可知,进程是系统资源分配的基本单位,因此子进程与父进程不共享进程资源空间。在执行代码段第8行之前,系统中只有默认的主进程。在执行完代码段第8行后,系统中就有了两个进程,即主进程和由其创建的子进程。

创建子进程,fork()函数返回两个数值,若创建成功,子进程中返回0;父进程返回子进程ID。用资源空间图示如下:

linux fork()函数

执行了fork()函数后,主进程为父进程生成了一份资源空间的副本。主进程中的pid为子进程的pid(pid>0),子进程中的pid为0。

在fork()函数之后父进程与子进程都从下一行执行,即第9行。因为主进程中pid>0,可以执行else if(pid>0)段代码,子进程pid=0,可以执行else if(pid==0)段代码。

(3)代码执行结果如下:

linux fork()函数

可见,"Before the fork ..."只执行了一次。"After the fork ..."执行了两次。

(具体的执行结果,可能会由于进程调度的不同,后面的四个输出顺序可能不同。不过第一个输出的一定是"Before the fork ...")。