# 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。

# fork函数解析