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。