关于多进程编程中fork()函数返回两次的探究

简介:  可以每个接触到多进程编程的人在遇到fork()函数的时候都会由一些疑惑,它怎么能返回两次?而且返回值不同。对于以前的认知大家都知道一个函数只能返回依次啊。

 可以每个接触到多进程编程的人在遇到fork()函数的时候都会由一些疑惑,它怎么能返回两次?而且返回值不同。对于以前的认知大家都知道一个函数只能返回依次啊。

 

呵呵,这就是fork的神奇所在,它为什么这么神奇?它是怎么实现的?下面我根据自己得理解简单的说一下,不过另外也欢迎大家的讨论。

 

首先要明白的就是fork函数的作用,它是用来创建一个子进程,和父进程一样的子进程,就是父进程的一个副本。

子进程将会有自己的地址空间,并且会获得父进程的数据段的副本以及堆栈的副本,所获得的副本都是精确拷贝。所谓副本就是一模一样的,包括变量,堆栈的结构。

另外有一点就是子进程和父进程共享代码段。

fork函数如何返回两次值那?这就要说到子进程的创建了。

其实现过程大概是这样:

首先在父进程中调用fork函数,在fork函数中开始的代码中首先创建一个子进程空间,获得一个进程ID,然后逐步将数据段以及堆栈都拷贝过去,因为子进程的数据段以及堆栈都和父进程一样,而且创建完成后就会和父进程共享代码段,共同执行代码,所以fork创建完子进程后面的代码在子进程中也会执行,并且堆栈中也有fork函数等待返回,这样就可以在fork下面的代码中进行实现返回值了,在父进程中执行的时候就可以判断当前进程的PID,如果等于刚刚新建进程的PID则返回0,但是因为当前进程为父进程所以它的PID不会等于刚刚新建进程的PID,再往下执行如果不等于则返回刚刚新建进程的PID,这样父进程得到的fork返回值就是新建子进程的PID。而在子进程中同样会执行fork剩下的代码,也会判断当前进程的PID是否等于刚刚新建进程的PID,结果是等于的,因为是在子进程中,其本身就是刚刚新建的进程,所以既然等于则会返回0,这样子进程中得到的返回值就是0,然后下面的代码段在父进程和子进程中执行时就可以根据返回值的不同而执行不同的代码了。

其实在linux中fork返回值的处理交给了一个do_fork的函数,这个函数根据传入的值,然后会分别在子进程和父进程中执行,从而返回两次不同的值,具体过程和上面所说的实现思想差不多。

 

写的比较乱,也都是我个人的理解,如果有不对的地方,希望大神们能够指出来,非常感谢,同时也希望大家踊跃讨论一下。谢谢!

目录
相关文章
|
1月前
|
存储 监控 Linux
嵌入式Linux系统编程 — 5.3 times、clock函数获取进程时间
在嵌入式Linux系统编程中,`times`和 `clock`函数是获取进程时间的两个重要工具。`times`函数提供了更详细的进程和子进程时间信息,而 `clock`函数则提供了更简单的处理器时间获取方法。根据具体需求选择合适的函数,可以更有效地进行性能分析和资源管理。通过本文的介绍,希望能帮助您更好地理解和使用这两个函数,提高嵌入式系统编程的效率和效果。
105 13
|
4月前
|
存储 算法 Linux
C语言 多进程编程(一)进程创建
本文详细介绍了Linux系统中的进程管理。首先,文章解释了进程的概念及其特点,强调了进程作为操作系统中独立可调度实体的重要性。文章还深入讲解了Linux下的进程管理,包括如何获取进程ID、进程地址空间、虚拟地址与物理地址的区别,以及进程状态管理和优先级设置等内容。此外,还介绍了常用进程管理命令如`ps`、`top`、`pstree`和`kill`的使用方法。最后,文章讨论了进程的创建、退出和等待机制,并展示了如何通过`fork()`、`exec`家族函数以及`wait()`和`waitpid()`函数来管理和控制进程。此外,还介绍了守护进程的创建方法。
C语言 多进程编程(一)进程创建
|
4月前
|
Linux C语言
C语言 多进程编程(三)信号处理方式和自定义处理函数
本文详细介绍了Linux系统中进程间通信的关键机制——信号。首先解释了信号作为一种异步通知机制的特点及其主要来源,接着列举了常见的信号类型及其定义。文章进一步探讨了信号的处理流程和Linux中处理信号的方式,包括忽略信号、捕捉信号以及执行默认操作。此外,通过具体示例演示了如何创建子进程并通过信号进行控制。最后,讲解了如何通过`signal`函数自定义信号处理函数,并提供了完整的示例代码,展示了父子进程之间通过信号进行通信的过程。
|
4月前
|
安全 开发者 Python
揭秘Python IPC:进程间的秘密对话,让你的系统编程更上一层楼
【9月更文挑战第8天】在系统编程中,进程间通信(IPC)是实现多进程协作的关键技术。IPC机制如管道、队列、共享内存和套接字,使进程能在独立内存空间中共享信息,提升系统并发性和灵活性。Python提供了丰富的IPC工具,如`multiprocessing.Pipe()`和`multiprocessing.Queue()`,简化了进程间通信的实现。本文将从理论到实践,详细介绍各种IPC机制的特点和应用场景,帮助开发者构建高效、可靠的多进程应用。掌握Python IPC,让系统编程更加得心应手。
50 4
|
4月前
|
Linux C语言
C语言 多进程编程(四)定时器信号和子进程退出信号
本文详细介绍了Linux系统中的定时器信号及其相关函数。首先,文章解释了`SIGALRM`信号的作用及应用场景,包括计时器、超时重试和定时任务等。接着介绍了`alarm()`函数,展示了如何设置定时器以及其局限性。随后探讨了`setitimer()`函数,比较了它与`alarm()`的不同之处,包括定时器类型、精度和支持的定时器数量等方面。最后,文章讲解了子进程退出时如何利用`SIGCHLD`信号,提供了示例代码展示如何处理子进程退出信号,避免僵尸进程问题。
|
4月前
|
消息中间件 Unix Linux
C语言 多进程编程(五)消息队列
本文介绍了Linux系统中多进程通信之消息队列的使用方法。首先通过`ftok()`函数生成消息队列的唯一ID,然后使用`msgget()`创建消息队列,并通过`msgctl()`进行操作,如删除队列。接着,通过`msgsnd()`函数发送消息到消息队列,使用`msgrcv()`函数从队列中接收消息。文章提供了详细的函数原型、参数说明及示例代码,帮助读者理解和应用消息队列进行进程间通信。
|
4月前
|
缓存 Linux C语言
C语言 多进程编程(六)共享内存
本文介绍了Linux系统下的多进程通信机制——共享内存的使用方法。首先详细讲解了如何通过`shmget()`函数创建共享内存,并提供了示例代码。接着介绍了如何利用`shmctl()`函数删除共享内存。随后,文章解释了共享内存映射的概念及其实现方法,包括使用`shmat()`函数进行映射以及使用`shmdt()`函数解除映射,并给出了相应的示例代码。最后,展示了如何在共享内存中读写数据的具体操作流程。
|
4月前
|
消息中间件 Unix Linux
C语言 多进程编程(二)管道
本文详细介绍了Linux下的进程间通信(IPC),重点讨论了管道通信机制。首先,文章概述了进程间通信的基本概念及重要性,并列举了几种常见的IPC方式。接着深入探讨了管道通信,包括无名管道(匿名管道)和有名管道(命名管道)。无名管道主要用于父子进程间的单向通信,有名管道则可用于任意进程间的通信。文中提供了丰富的示例代码,展示了如何使用`pipe()`和`mkfifo()`函数创建管道,并通过实例演示了如何利用管道进行进程间的消息传递。此外,还分析了管道的特点、优缺点以及如何通过`errno`判断管道是否存在,帮助读者更好地理解和应用管道通信技术。
|
4月前
|
Linux C语言
C语言 多进程编程(七)信号量
本文档详细介绍了进程间通信中的信号量机制。首先解释了资源竞争、临界资源和临界区的概念,并重点阐述了信号量如何解决这些问题。信号量作为一种协调共享资源访问的机制,包括互斥和同步两方面。文档还详细描述了无名信号量的初始化、等待、释放及销毁等操作,并提供了相应的 C 语言示例代码。此外,还介绍了如何创建信号量集合、初始化信号量以及信号量的操作方法。最后,通过实际示例展示了信号量在进程互斥和同步中的应用,包括如何使用信号量避免资源竞争,并实现了父子进程间的同步输出。附带的 `sem.h` 和 `sem.c` 文件提供了信号量操作的具体实现。
|
4月前
|
编译器
【收藏】内核级利用通用Hook函数方法检测进程
【收藏】内核级利用通用Hook函数方法检测进程

热门文章

最新文章

相关实验场景

更多