进程创建时发生了什么

回顾上节关于存储空间分配的图片：

当程序运行到 fork() 函数了之后：

在早期的Linux中，系统会将fork之前所有的数据段，代码段，堆，栈等对应的全部的存储空间拷贝一份，作为子进程的数据段，并共享正文段，称为全拷贝
在之后，系统经过优化，fork函数执行后，对于没有修改过的数据，采用了共享存储空间的方法，只将变化部分的代码拷贝，同时也共享正文段，称为写时拷贝（Copy-On-Write, COW）

创建子进程的目的

创建进程使用的函数

fork函数：

需要添加的库：

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

函数原型：

pid_t fork(void);

如果fork函数调用成功，则返回两次:

返回值为0，代表当前进程为子进程
返回值为非负数，代表当前进程为父进程

如果fork函数调用失败，则返回-1

实操演示

在Linux环境中的"./home"下创建“JC”文件夹，关于进程学习的代码都放在这里：

demo1.c:

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


int main()
{
	pid_t pid;
	pid_t fork_return;

	pid = getpid();
	printf("before fork, PID = %d\n",pid);

	fork_return = fork();

	if(fork_return > 0){
		printf("This is the father JC,PID = %d\n",getpid()); //这句话父进程会执行
	}else{
		printf("This is the son JC,PID = %d\n",getpid()); //这句话子进程会执行
	}


	return 0;
}

运行代码：

由此可见，在fork之前，只有一个进程，在fork之后，原来的进程变成了父进程，并创建了一个子进程，所以在fork之后的代码父子进程都会执行，并根据fork的返回值来打印不同的语句。

而如果打印fork函数返回的“fork_return”，就会发现，父进程打印的fork_return其实就是子进程的PID号，而子进程打印的fork_return就是0。侧面印证了fork函数的返回值，大于0对应父进程。

vfork函数：

vfork 和 fork 的区别：

vfork直接使用父进程的存储空间，不进行拷贝
vfork保证子进程先运行，当子进程调用exit退出后，父进程才进行

需要添加的库：(和fork相同)

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

函数原型：(除了名字都和fork相同)

pid_t vfork(void);

如果vfork函数调用成功，则返回两次:

返回值为0，代表当前进程为子进程
返回值为非负数，代表当前进程为父进程

如果vfork函数调用失败，则返回-1

实操演示

demo2.c:

为了展示区别，先用fork写一段代码：

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


int main()
{
	pid_t pid;
	pid_t fork_return;

	pid = getpid();
	printf("before fork, PID = %d\n",pid);

	fork_return = fork();

	if(fork_return > 0){
		while(1){
			printf("This is the father JC,PID = %d\n",getpid());
			sleep(2);
		}
	}else{
		while(1){
			printf("This is the son JC,PID = %d\n",getpid());
			sleep(2);
		}
	}


	return 0;
}

运行代码1：

可见，父子进程基本交替在运行。

此时，修改demo2, 将fork改为vfork。

fork_return = vfork();

运行代码2：

可见，由于子进程没有exit，所以父进程不会进行，只有子进程一直在运行。

而此时在子进程中添加退出的代码：

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


int main()
{
	pid_t pid;
	pid_t fork_return;
	int cnt = 0;

	pid = getpid();
	printf("before fork, PID = %d\n",pid);

	fork_return = vfork();

	if(fork_return > 0){
		while(1){
			printf("This is the father JC,PID = %d\n",getpid());
			sleep(2);
		}
	}else{
		while(1){
			printf("This is the son JC,PID = %d\n",getpid());
			sleep(2);
			cnt++;
			if(cnt == 3){
				exit(-1);
			}
		}
	}


	return 0;
}