进程创建和终止

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该进程。如果我们需要在程序中创建一个进程，并且可能希望为其安排不同的任务，该怎么办？这可以实现吗？是的，显然是通过进程创建。当然，在工作完成后，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（或启动执行时的进程）称为父进程。在fork()系统调用之后，现在我们有两个进程 - 父进程和子进程。如何区分它们？很简单，就是通过它们的返回值。

创建子进程后，我们来看看fork()系统调用的细节。

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

pid_t fork(void);

创建子进程。此调用后，将有两个进程，现有进程称为父进程，新创建的进程称为子进程。

fork() 系统调用返回三个值中的任意一个 −

• 负值表示错误，即创建子进程失败。

• 对子进程返回零。

• 对父进程返回正值。此值是新创建的子进程的进程 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
");
   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 − 通常在调用 fork() 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，则每次调用 fork() 时，它将运行 2 的 n 次幂，其中 n 是调用 fork() 的次数。

在上述情况下，fork() 被调用一次，因此输出被打印两次（2 的 1 次幂）。如果调用 fork()，比如说 3 次，则输出将被打印 8 次（2 的 3 次幂）。如果调用 5 次，则输出 32 次，依此类推。

了解 fork() 创建子进程后，是时候查看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
", pid);
   pid = fork();

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

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

进程可以以两种方式终止 −

• 异常情况下，在传递某些信号（例如终止信号）时发生。

• 通常，使用 _exit() 系统调用（或 _Exit() 系统调用）或 exit() 库函数。

_exit() 和 exit() 之间的区别主要在于清理活动。exit() 在将控制权返回给内核之前进行一些清理，而 _exit()（或 _Exit()）会立即将控制权返回给内核。

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()
");
   return;
}

int main() {
   atexit(exitfunc);
   printf("Hello, World!
");
   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()
");
   return;
}

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

编译和执行步骤

Hello, World!