一、函数定义
#include <unistd.h>
pid_t fork(void);
返回值: 子进程返回0,父进程返回子进程ID,出错返回-1
调用fork函数创建新的进程(子进程,child process)。fork函数被调用一次,但是返回两次。其中,子进程的返回值是0,父进程的返回值是新建子进程的进程ID。
调用fork函数创建子进程后,子进程和父进程继续执行fork调用之后的指令。子进程是父进程的副本,子进程获得父进程数据空间、堆和栈的副本,但是父进程和子进程并不共享这些存储空间部分。父进程和子进程共享正文段。
二、基本用法
/*示例1*/ /*创建子进程,显示父进程和子进程的进程ID*/ #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> int main(void) { pid_t pid; pid = fork(); if (pid == -1) { perror("fork error"); exit(1); } else if (pid > 0) { printf("Parent Process, pid = %d, ppid = %d\n", getpid(), getppid()); } else if (pid == 0) { printf("Child Process, pid = %d, ppid = %d\n", getpid(), getppid()); } sleep(1); return 0; }
/*示例2和示例3说明了调用fork函数创建 * 子进程后,父进程和子进程将继续执行 * fork调用之后的指令。注意 "hello" 的 * 打印次数 */ /*示例2*/ #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> int main(void) { fork(); printf("hello\n"); sleep(1); return 0; } /* 程序运行结果 ~/Desktop$ ./a.out hello hello */ /*示例3*/ #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> int main(void) { printf("hello\n"); fork(); sleep(1); return 0; } /* 程序运行结果 ~/Desktop$ ./a.out hello */
/*示例4*/ /****************************************************** * 标准I/O库是带缓冲的,标准输出缓冲区由换行符冲洗, * 因此,当使用printf函数时,由于没有换行符。当调用 * fork函数时,"hello"仍在缓冲区中,然后在将父进程数据 * 空间复制到子进程中时,该缓冲区数据也被复制到子进程中。 * 此时,父进程和子进程各自有了带该行内容("hello")的缓冲区 * 所以,"hello"被打印了两次 *******************************************************/ #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> int main(void) { printf("hello "); pid_t pid = fork(); if (pid > 0) sleep(1); return 0; } /* 程序运行结果 ~/Desktop$ ./a.out hello hello */
三、循环调用fork()函数
如图所示,父进程中循环调用fork函数。当i=0时,调用fork函数创建出子进程1;然后i增加到1,此时父进程调用fork函数创建子进程2,同时子进程1也将调用fork函数创建出子孙进程1;然后i增加到2,此时父进程调用fork函数创建出子进程3,子进程2、子进程1也将调用fork函数分别创建出子孙进程2、子孙进程3,子孙进程1调用fork函数创建出重孙进程1。当i增加到3时跳出循环,程序结束。此时共有8个进程。
/*循环创建多个子进程*/ #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> int main() { pid_t pid; for (int i = 0; i < 3; i++) { pid = fork(); if (pid == -1) { perror("fork error"); exit(1); } else if (pid == 0) { printf("#%d---child process, my pid = %d, my parent pid = %d\n",i, getpid(), getppid()); } else if (pid > 0){ sleep(1); printf("#%d---parent process, my pid = %d, my parent pid = %d\n",i, getpid(), getppid()); } } return 0; } /******************************************************** 输出: #0---child process, my pid = 44858, my parent pid = 44857 #1---child process, my pid = 44859, my parent pid = 44858 #2---child process, my pid = 44860, my parent pid = 44859 #0---parent process, my pid = 44857, my parent pid = 128894 #1---child process, my pid = 44861, my parent pid = 44857 #1---parent process, my pid = 44858, my parent pid = 44857 #2---child process, my pid = 44862, my parent pid = 44861 #2---child process, my pid = 44863, my parent pid = 44858 #2---parent process, my pid = 44859, my parent pid = 44858 #1---parent process, my pid = 44857, my parent pid = 128894 #2---parent process, my pid = 44861, my parent pid = 44857 #2---child process, my pid = 44864, my parent pid = 44857 #2---parent process, my pid = 44858, my parent pid = 44857 #2---parent process, my pid = 44857, my parent pid = 128894 ************************************************************/