Linux高并发服务器开发 第十五天（fork函数）

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1.fork 函数

1.1创建子进程

1.2getpid 函数

1.3getppid 函数

 1.4getgid函数

1.5循环创建 n 个子进程

1.6fork后父子进程异同

1.6.1读时共享，写时复制

1.6.2fork后父子进程共享

1.6.3gdb调试父子进程

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1.fork 函数

pid_t fork(void);

成功：// fork之后，会产生一个子进程。 父、子进程各自对fork函数做返回。
    父进程：返回 子进程id
    子进程：返回 0
失败： // 不产生子进程。
    -1 errno

注意： pid_t是一个short类型的变量，实际表示的是内核中的进程表的索引

- fork 之后，父、子进程，共同争夺cpu ，执行先后顺序随机，如下

1.1创建子进程

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <pthread.h>void sys_err(const char *str)
{perror(str);exit(1);
}int main(int argc, char *argv[])
{printf("=============before fork=============\n");pid_t pid = fork();if (pid == -1)sys_err("fork error");if (pid == 0) {   // 子进程printf("Iam child, 我的id = %d\n", getpid());} else if (pid > 0)  {  // 父进程printf("I am parent, 我儿子的id = %d, 我的id= %d\n", pid, getpid());}printf("=============after fork=============\n");return 0;
}

1.2getpid 函数

pid_t getpid(void);   

获取当前进程ID

1.3getppid 函数

pid_t getppid(void);   

获取当前进程的父进程ID
- **ps aux | grep 关键字**。  —— 搜索系统中包含关键字的进程。

- ./a.out 进程的父进程 bash
- 系统调用函数、库函数区别：
    - 1. 访问内核数据结构。  2. 访问硬件资源。
    - 系统调用：  以上两者二占其一。
    - 库函数：以上两者均不占。

 1.4getgid函数

pid_t getgid(void);   pid_t getegid(void);   

 //获取当前进程使用用户组ID

//获取当前进程有效用户组ID

1.5循环创建 n 个子进程

- 为了避免 子进程也fork产生 “孙进程”。 需要每次fork 后，将子进程 结束运行，不参与下一次fork。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <pthread.h>void sys_err(const char *str)
{perror(str);exit(1);
}int main(int argc, char *argv[])
{int i = 0;for (i = 0; i < 5; i++) {if (fork() == 0)break;        // 循环期间,子进程不参与循环.}if (5 == i) {        // 循环从 表达式 2 结束. --- 父进程sleep(5);printf("I'm parent \n");} else {sleep(i);printf("I'm %dth child\n", i+1);}return 0;
}

1.6fork后父子进程异同

“刚刚” fork 后：

父子相同：

- 全局变量、.data、.text、栈、堆、环境变量、用户ID、进程工作目录、宿主目录、信号处理方式...

父子不同：

- 进程ID、fork返回值、进程运行时间、父进程ID、闹钟(定时器)、未决信号集。

1.6.1读时共享，写时复制

- fork后，对于父进程的用户空间的数据，系统采用 读时共享，写时复制 原则。
- 重点常用：全局变量。

1.6.2fork后父子进程共享

1. 文件描述符（对应 打开的文件结构体）
2. mmap 创建的映射区。

1.6.3gdb调试父子进程

- 在 fork 函数调用之前：
- 跟踪父进程执行逻辑：set follow-fork-mode parent（默认）
- 跟踪子进程执行逻辑：set follow-fork-mode child