流程创建和终止（Process Creation & Termination）

优质

小牛编辑

127浏览

2023-12-01

到目前为止，我们知道无论何时执行程序，都会创建一个进程，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，显然是通过创建流程。当然，在完成工作后，它会自动终止，或者您可以根据需要终止它。

通过fork() system call实现进程创建。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，它是通过他们的返回值。

创建子进程后，让我们看一下fork（）系统调用的详细信息。

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
pid_t fork(void);

创建子进程。在此调用之后，有两个进程，现有的进程称为父进程，新创建的进程称为子进程。

fork（）系统调用返回三个值中的任何一个 -

负值表示错误，即创建子进程失败。
为子进程返回零。
返回父进程的正值。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\n");
   return 0;
}

执行步骤 (Execution Steps)

编译 (Compilation)

gcc basicfork.c -o basicfork

Execution/Output

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

Note - 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，那么对于每个fork（）调用，它将运行2次幂n次，其中n是fork（）被调用的次数。

在上面的例子中，fork（）被调用一次，因此输出被打印两次（2次幂1）。如果调用fork（），比如说3次，则输出将被打印8次（2次幂3）。如果它被调用5次，那么它会打印32次，依此类推。

看过fork（）创建子进程后，就可以看到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 (Compilation and Execution Steps)

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

一个过程可以以两种方式中的任何一种终止 -

异常地，在发送某些信号时发生，例如终止信号。
通常，使用_exit（）系统调用（或_Exit（）系统调用）或exit（）库函数。

_exit（）和exit（）之间的区别主要是清理活动。 exit()在将控件返回给内核之前进行一些清理，而_exit() （或_Exit（））会立即将控件返回给内核。

请考虑以下带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 (Compilation and Execution Steps)

Hello, World!
Called cleanup function - exitfunc()

请考虑以下带有_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 (Compilation and Execution Steps)

Hello, World!