前言

在计算机科学中，进程（Process）、线程（Thread）和程序（Program）是三个关键概念，它们在操作系统和并发编程中扮演重要角色。

一、进程，线程，程序区分

程序（Program）: 是一系列按照特定顺序编写的指令集合，用于实现特定任务。程序是静态的，通常以文本文件的形式存储在磁盘上。例如，计算器应用程序、游戏软件或者浏览器都是程序的例子。

进程（Process）: 是正在执行的程序的实例。它是计算机执行任务的基本单位。进程拥有自己的独立内存空间、程序代码和运行状态，可以同时执行多个进程来完成多个任务。每个进程都是独立运行的，相互之间不会干扰。进程之间可以进行通信，但需要通过特定的机制（例如管道、共享内存）进行交互。

线程（Thread）: 是进程内的执行单元，一个进程可以包含多个线程。线程共享进程的内存空间和资源，在同一进程中的多个线程可以同时执行不同的任务，使得多个任务可以并发执行。线程更轻量级，创建和销毁线程的开销比进程小。线程之间可以通过共享内存的方式进行通信，但要注意协调和同步的问题，避免数据竞争和死锁等并发问题。

程序，只占用磁盘空间。
进程是运行起来的程序，占用内存，cpu 等系统资源。

在这里插入图片描述

MMU ：内存管理单元。

虚拟地址和物理内存的映射。
设置修改内存的访问级别。

进程的状态：初始态，就绪态，运行态，挂起态，终止态。

二、创建子进程

fork 函数：创建一个子线程。

pid_t 类型表示进程 ID，但为了表示 -1，它是有符号整数。

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

pid_t fork(void);

在这里插入图片描述

返回值：（成功后父子各自返回一个值）
失败返回 -1。
成功返回： 1. 父进程返回子进程的 ID（非负）2.子进程返回 0 。

示例代码创建一个子线程：

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

int main(void)
{
 	pid_t  id;
 	id = fork();

 	if(id == -1)
	{
		printf("fork err\n");
	}
	else if(id == 0)
	{
		printf("This is child.\n");
	}
	else
	{
		printf("This is parent.\n");				//返回子线程的 ID
	}
	printf("-------------------- end.\n");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

注意 :
可以看到最后打印出 2 个 end ，这是为什么呢？
因为，当我们调用 fork 函数后，会创建一个子进程，父进程和子进程都会继续向下执行。
在父进程调用 fork 函数前的代码子进程不会执行，只会接着继续往下执行。

在这里插入图片描述

三、创建多个进程

1. 获取进程号

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

 pid_t getpid(void);		// 获取当前进程的 进程号
 pid_t getppid(void);		// 获取当前进程父进程的 进程号

2. 循环创建多个进程

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

int main(void)
{
	int i=0;
	for(i=0;i<5;i++)
	{
		if(fork() == 0)						// 如果是子进程，立即跳出，否则子进程也会产生子进程。
		  break;
	}
	if(i == 5)
	{
		printf("This is parent,pid = %d\n",getpid());			// 父进程打印自己进程号
	}
	else
	{
		printf("I am %dth child,pid = %d, parent_pid = %d.\n",i+1,getpid(), getppid());
	}    	
	return 0;
}