前言

本篇介紹 fork 函數(shù)。

fork 基本概念

pid_t fork(void)

fork 的英文含義是"分叉"，在這里就是 創(chuàng)建子進(jìn)程。返回值：失敗：-1成功，兩個返回值：如果當(dāng)前進(jìn)程是 父進(jìn)程，則返回子進(jìn)程的 id如果當(dāng)前進(jìn)程是 子進(jìn)程，返回 0，返回 0 也表示創(chuàng)建子進(jìn)程成功可以通過 fork 的返回值判斷當(dāng)前進(jìn)程是 父進(jìn)程 還是 子進(jìn)程。

是的，你沒有看錯，fork 有兩個返回值，這屬實(shí)有點(diǎn)逆天。

那么 fork 的兩個返回值有什么用呢 ？

不著急回答，我們先圖解一下 fork：

左側(cè)是 a 文件中的代碼，在 fork 函數(shù)前有一堆代碼，在 fork 函數(shù)后有兩行。
在執(zhí)行 fork() 后，創(chuàng)建了一個子進(jìn)程(右圖)，子進(jìn)程擁有和父進(jìn)程一樣的代碼?！酒鋵?shí)是不完全一樣的，本篇是"淺談"，所以不搞復(fù)雜了】

重點(diǎn)來了：

1. 子進(jìn)程擁有和父進(jìn)程一樣的代碼。
2. 子進(jìn)程會和父進(jìn)程一起執(zhí)行后續(xù)的代碼。

如果只想讓父進(jìn)程執(zhí)行 代碼1，子進(jìn)程執(zhí)行 代碼2，該怎么做呢？
這里 fork 的返回值就派上用場了，fork 的返回值就是用來區(qū)分父、子進(jìn)程，為父、子進(jìn)程指定不同的業(yè)務(wù)，具體實(shí)現(xiàn)會在"代碼演示"中介紹。

代碼演示

關(guān)于 fork 的概念沒什么可說的，直接結(jié)合代碼，更深入的理解 fork 吧。

示例1：體會 fork 函數(shù)返回值的作用

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int main() {int pid ;printf("AAA\n\n");pid = fork();if(pid > 0) {printf("開始執(zhí)行父進(jìn)程的代碼\n");printf("I'm parent, my id %d .\n", getpid());printf("父進(jìn)程的代碼執(zhí)行完畢.\n\n");} else if(pid == 0) {printf("開始執(zhí)行子進(jìn)程的代碼\n");printf("I'm child. my id: %d\n", getpid());printf("子進(jìn)程的代碼執(zhí)行完畢.\n\n");}printf("BBB.\n");
}

【非常重要】我們分析以上的輸出結(jié)果：
① 兩個分支都執(zhí)行了，這證明 fork 返回了兩個值，父、子進(jìn)程會各自進(jìn)入條件邏輯中執(zhí)行自己的代碼。
② “BBB” 被輸出了兩次，這說明 父、子進(jìn)程都會執(zhí)行 fork 函數(shù)后面的代碼，只有在遇到條件邏輯時，父子進(jìn)程 才會執(zhí)行各自的代碼。
③ 通過 fork 的返回值，可以區(qū)分 父、子進(jìn)程，從而為 父、子進(jìn)程 分配不同的業(yè)務(wù)邏輯。
④ fork 之后 父進(jìn)程 和 子進(jìn)程 的執(zhí)行順序不確定，這取決于內(nèi)核所使用的調(diào)度算法?！具@點(diǎn)沒體現(xiàn)出來，但是得知道】

到此，fork 的返回值就解釋完了。

我們最后再通過創(chuàng)建多進(jìn)程來加深對 fork 函數(shù)的理解。

示例2：創(chuàng)建多進(jìn)程，加深對 fork 函數(shù)的理解

我們知道，創(chuàng)建進(jìn)程使用的是 fork 函數(shù)，那么創(chuàng)建多進(jìn)程自然就是循環(huán)調(diào)用 fork 函數(shù)了。

最容易想到的是下面這樣：

    for(i=0; i<5; i++) {// 創(chuàng)建 5 個進(jìn)程pid = fork();if(pid > 0){printf("我是第 %d 個 子進(jìn)程.\n", i);}}

你仔細(xì)想想，這對嗎？
我們運(yùn)行一下：

原因就是上面提到過的第 ② 句： " 父、子進(jìn)程都會執(zhí)行 fork 函數(shù)后面的代碼，只有在遇到條件邏輯時，父子進(jìn)程 才會執(zhí)行各自的代碼 "。

也就是說父進(jìn)程在創(chuàng)建出子進(jìn)程后，子進(jìn)程也會繼續(xù)執(zhí)行 for 里面的語句，這就會導(dǎo)致子進(jìn)程繼續(xù)創(chuàng)建 子子進(jìn)程，子子進(jìn)程 也會繼續(xù)執(zhí)行 for 里面的語句，然后以此類推，子子進(jìn)程，再創(chuàng)建 子子子進(jìn)程 …

要解決這個問題，就是創(chuàng)建出子進(jìn)程后，讓子進(jìn)程執(zhí)行完邏輯后就馬上退出 for 循環(huán)，不要繼續(xù)創(chuàng)建 子子進(jìn)程。

正確邏輯如下：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int main() {int pid, i;for(i=0; i<5; i++) {// 創(chuàng)建 5 個進(jìn)程pid = fork();if(pid == 0){printf("我是第 %d 個 子進(jìn)程, pid: %d\n", i, getpid());break;  // 直接讓子進(jìn)程跳出循環(huán)}sleep(1);  // 讓進(jìn)程的輸出變得有序}return 0;
}

題外話：
因?yàn)楫?dāng)前示例只是為了演示多進(jìn)程的創(chuàng)建，加深對 fork 函數(shù)的理解，所以采用了 break 的方式假裝結(jié)束子進(jìn)程的運(yùn)行，實(shí)際上子進(jìn)程只是跳出 for 循環(huán)，子進(jìn)程還是會繼續(xù)運(yùn)行 for 之外后續(xù)的語句，但是 for 之外沒有后續(xù)語句了，子進(jìn)程就執(zhí)行完畢，所以這看起來是 break 后子進(jìn)程就結(jié)束了。

實(shí)際上結(jié)束進(jìn)程應(yīng)采用特定的函數(shù)，由于本篇只是 “淺談”，讓讀者專注于最核心的部分，所以就不扯多了。