# fork函数解析

fork()函数由linux系统调用,创建一个与原来进程几乎完全相同的进程。调用fork的进程称为父进程,调用fork()函数之后产生的进程称为子进程。在调用fork()函数之后,系统一般(不绝对)会优先给子进程分配资源,例如存储数据和代码的空间,然后把父进程的所有值都复制到子进程中,只有少数值与原来的进程的值不同。也就是父进程与子进程的代码和数据是一致的,只有通过判断fork()的返回值来判断父子进程从而在父子进程中实现不能的功能(下面细说)

注:父进程在执行fork()函数之后,父子进程都会执行fork()的下一句代码

fork()

fork函数执行一次,返回两个值,在父进程中返回子进程的进程ID,在子进程中返回0,然后父子进程都执行fork的下一句代码。函数声明如下:

pid_t fork(void);(其中pid_t为进程ID的类型声明)

根据fork在父子进程中的不同返回值,可以实现父子进程的不同功能,如下伪代码:

int main(){
    ...
    pid_t pid = fork();//调用fork
    if(pid == 0){      //如果在子进程(因为pid为0),执行if的代码
        ...
    } 
    else if(pid > 0){ //如果pid>0,即当前进程为父进程,
        ...           //执行else if的代码
    }
    
    return 0;
}

注:

  • 一般情况下系统会优先为子进程分配空间资源,然后将父进程的数据与代码复制给子进程,而且子进程一般会先执行完,所以如果在不设置阻塞集或通过代码让子进程延时执行的话,父进程不能捕捉到子进程的结束信号。
  • 子进程在调用exit()函数之后或者在执行完代码之后会主动发出SIG_CHLD信号

回收SIG_CHLD信号

子进程在退出时会向父进程释放进程结束的信号(SIG_CHLD),在回收该信号(信号回收请看之前的文章)时我们需要注意,由于系统会优先为子进程分配资源,所以一般情况下,子进程会先执行完,所以可能父进程还没有对SIG_CHLD信号进行捕捉,子进程就已经把信号释放了,这样在父进程中就会显示没有捕捉到SIG_CHLD信号。如下示例:

#include <unistd.h>
#include <iostream>
using namespace std;

void catch_child(int num){
    std::cout << "1" << std::endl;
    pid_t pid = waitpid(-1,NULL,WNOHANG);   //等待子进程终止,
    if(pid > 0){                            
        std::cout << "success kill sun process"<< pid <<std::endl;
    }
}




int main(int argc, const char** argv) {
    for (size_t i = 0; i < 2; i++)
    {
    pid_t pid = fork();  //创建子进程
    if(pid<0){
        std::cout << "creat pid erro" << std::endl;
    }
    if(pid == 0)         //子进程中执行的代码
    {
        
        std::cout << "son" << "ppid:"<<getppid()<<std::endl;
    }
    else                  //父进程捕获信号
    {
        struct sigaction act;
        act.sa_handler = catch_child;  //捕获函数绑定
        act.sa_flags = 0;
        sigaction(SIGCHLD,&act,NULL);  //捕获SIG_CHLD函数
       
    }

    }
  
    getchar();
    return 0;
}

执行上述程序,你会发现,子进程创建成功了,但是在父进程中却没有捕获到子进程终止的信号,这就是因为子进程执行的比较快,还没有等到父进程执行到sigaction(SIGCHLD,&act,NULL)去捕获SIG_CHLD信号时,子进程就已经将SIG_CHLD信号释放了,如此便导致父进程没有不做到任何子进程终止的信号,有兴趣的读者可以尝试在子进程执行的代码里加入sleep(1)让子进程沉睡1秒钟,然后父进程就可以捕获到信号了,当然这是为了证明我给出的出现该现象的原因,在实际解决问题时我们不会这么做,而是采用下面描述的方法。

我们可以通过设置阻塞集的方法来解决上述问题,具体实现步骤为:

  • 在程序的开始将SIG_CHLD加入阻塞集。
  • 在父进程执行的代码中,将SIG_CHLD信号移出阻塞集,然后执行sigaction函数捕捉SIG_CHLD信号。

不难看出上述方法的总体思路就是:将SIG_CHLD信号阻塞至父进程开始捕捉该信号为止。具体示例如下:

#include <unistd.h>
#include <iostream>
using namespace std;

void catch_child(int num){
    std::cout << "1" << std::endl;
    pid_t pid = waitpid(-1,NULL,WNOHANG);   //等待子进程终止,
    if(pid > 0){                            
        std::cout << "success kill sun process"<< pid <<std::endl;
    }
}




int main(int argc, const char** argv) {
    sigset_t set;                        //声明信号集
    sigemptyset(&set);                   //将信号集置空
    sigaddset(&set,SIGCHLD);             //将`SIG_CHLD`加入其中
    sigprocmask(SIG_BLOCK,&set,NULL);    //加入阻塞集
    
    
    for (size_t i = 0; i < 2; i++)
    {
    pid_t pid = fork();  //创建子进程
    if(pid<0){
        std::cout << "creat pid erro" << std::endl;
    }
    if(pid == 0)         //子进程中执行的代码
    {
        std::cout << "son" << "ppid:"<<getppid()<<std::endl;
    }
    else                  //父进程捕获信号
    {
        struct sigaction act;
        act.sa_handler = catch_child;  //捕获函数绑定
        act.sa_flags = 0;
        sigemptyset(&set);             //移出阻塞集
        sigaction(SIGCHLD,&act,NULL);  //捕获SIG_CHLD函数.
        //防止父进程退出而不能捕获子SIG_CHLD信号
        sleep(1);                      
    }

    }
  
    getchar();
    return 0;
}

执行上述程序,就会将子进程成功捕获退出的信号打印出来。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
平台声明:文章内容(如有图片或视频亦包括在内)由作者上传并发布,文章内容仅代表作者本人观点,简书系信息发布平台,仅提供信息存储服务。
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 230,247评论 6 543
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 99,520评论 3 429
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 178,362评论 0 383
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 63,805评论 1 317
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 72,541评论 6 412
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 55,896评论 1 328
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 43,887评论 3 447
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 43,062评论 0 290
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 49,608评论 1 336
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 41,356评论 3 358
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 43,555评论 1 374
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 39,077评论 5 364
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 44,769评论 3 349
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 35,175评论 0 28
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 36,489评论 1 295
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 52,289评论 3 400
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 48,516评论 2 379

推荐阅读更多精彩内容