进程创建与终止

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到目前为止，我们知道每当我们执行一个程序时，就会创建一个进程，并在执行完成后终止。如果我们需要在程序中创建一个进程，并可能希望为它安排不同的任务，该怎么办？这可以实现吗？是的，显然可以通过进程创建来实现。当然，任务完成后，它会自动终止，或者您可以根据需要终止它。

进程创建是通过**fork()系统调用**实现的。新创建的进程称为子进程，启动它的进程（或开始执行的进程）称为父进程。fork()系统调用之后，我们现在有两个进程——父进程和子进程。如何区分它们？很简单，通过它们的返回值。

创建子进程后，让我们看看fork()系统调用的细节。

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

pid_t fork(void);

创建子进程。此调用之后，存在两个进程，现有的进程称为父进程，新创建的进程称为子进程。

fork()系统调用返回以下三个值之一：

• 负值表示错误，即创建子进程不成功。

• 子进程返回零。

• 父进程返回一个正值。此值是新创建子进程的进程 ID。

让我们考虑一个简单的程序。

File name: basicfork.c
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int main() {
   fork();
   printf("Called fork() system call\n");
   return 0;
}

执行步骤

编译

gcc basicfork.c -o basicfork

执行/输出

Called fork() system call
Called fork() system call

**注意**——通常在fork()调用之后，子进程和父进程将执行不同的任务。如果需要运行相同的任务，则对于每个fork()调用，它将运行2的n次方次，其中**n**是fork()调用的次数。

在上述情况下，fork()调用一次，因此输出打印两次（2的1次方）。如果fork()调用，例如3次，则输出将打印8次（2的3次方）。如果调用5次，则打印32次，依此类推。

在了解了fork()如何创建子进程之后，现在是时候了解父进程和子进程的详细信息了。

文件名：pids_after_fork.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int main() {
   pid_t pid, mypid, myppid;
   pid = getpid();
   printf("Before fork: Process id is %d\n", pid);
   pid = fork();

   if (pid < 0) {
      perror("fork() failure\n");
      return 1;
   }

   // Child process
   if (pid == 0) {
      printf("This is child process\n");
      mypid = getpid();
      myppid = getppid();
      printf("Process id is %d and PPID is %d\n", mypid, myppid);
   } else { // Parent process 
      sleep(2);
      printf("This is parent process\n");
      mypid = getpid();
      myppid = getppid();
      printf("Process id is %d and PPID is %d\n", mypid, myppid);
      printf("Newly created process id or child pid is %d\n", pid);
   }
   return 0;
}

编译和执行步骤

Before fork: Process id is 166629
This is child process
Process id is 166630 and PPID is 166629
Before fork: Process id is 166629
This is parent process
Process id is 166629 and PPID is 166628
Newly created process id or child pid is 166630

进程可以通过以下两种方式之一终止：

• 异常终止，发生在传递某些信号时，例如终止信号。

• 正常终止，使用_exit()系统调用（或_Exit()系统调用）或exit()库函数。

_exit()和exit()之间的主要区别在于清理活动。**exit()**在返回控制给内核之前会执行一些清理工作，而**_exit()**（或_Exit()）会立即将控制返回给内核。

考虑以下带有exit()的示例程序。

文件名：atexit_sample.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void exitfunc() {
   printf("Called cleanup function - exitfunc()\n");
   return;
}

int main() {
   atexit(exitfunc);
   printf("Hello, World!\n");
   exit (0);
}

编译和执行步骤

Hello, World!
Called cleanup function - exitfunc()

考虑以下带有_exit()的示例程序。

文件名：at_exit_sample.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

void exitfunc() {
   printf("Called cleanup function - exitfunc()\n");
   return;
}

int main() {
   atexit(exitfunc);
   printf("Hello, World!\n");
   _exit (0);
}

编译和执行步骤

Hello, World!