浅谈Linux环境下并发编程中C语言fork()函数的使用

简介

在Linux环境下C语言的并发编程中，fork()函数是一种常见的创建新进程的方式。这个函数会创建一个子进程，子进程与父进程在某些方面是相同的，在另一些方面又是不同的。本文将详细讲解fork()函数的使用。

fork()函数的声明

fork()函数的声明如下所示：

#include <unistd.h>

pid_t fork(void);

fork()函数的返回值是一个进程id，通过这个进程id可以区分父进程和子进程，如果返回值为0，则表示当前进程为子进程，如果返回值为非0，则表示当前进程为父进程。

fork()函数的使用

下面是fork()函数的使用示例代码：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    pid_t pid = fork();
    if (pid < 0) {
        printf("fork() error\n");
    } else if (pid == 0) {
        printf("This is child process, pid:%d\n", getpid());
    } else {
        printf("This is parent process, pid:%d, child pid:%d\n", getpid(), pid);
    }
    return 0;
}

在上面的代码中，我们使用fork()函数创建了一个子进程。在子进程中，我们通过getpid()函数获取了当前子进程的进程id，并将其输出；在父进程中，我们输出了父进程的进程id以及子进程的进程id。

运行上面的代码，我们可以看到输出结果如下：

This is parent process, pid:3064, child pid:3065
This is child process, pid:3065

可以看到父进程和子进程输出的内容是不同的，由此可以证明fork()函数的成功创建了一个新的子进程。在父进程中，pid变量存储的是子进程的进程id，因此pid输出的是子进程的进程id，而在子进程中，pid变量存储的是0，因此pid输出的是子进程的进程id。

示例：并发编程中创建多个子进程

使用fork()函数，我们可以轻松地在一个程序中创建多个子进程，这样可以方便地实现并发编程。下面是一个示例代码，该代码使用了fork()函数创建了两个子进程：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    pid_t pid1 = fork();
    pid_t pid2 = fork();
    if (pid1 == 0) {
        printf("This is child process 1, pid:%d\n", getpid());
    } else if (pid1 > 0 && pid2 == 0) {
        printf("This is child process 2, pid:%d\n", getpid());
    } else {
        printf("This is parent process, pid:%d, child pid1:%d, child pid2:%d\n", getpid(), pid1, pid2);
    }
    return 0;
}

在上面的代码中，我们使用了两个fork()函数来创建两个子进程。在子进程1中，我们输出了该子进程的进程id，并在子进程2中输出了该子进程的进程id。在父进程中，我们输出了父进程的进程id以及两个子进程的进程id。

运行上面的代码，我们可以看到输出结果如下：

This is parent process, pid:3071, child pid1:3072, child pid2:3073
This is child process 1, pid:3072
This is parent process, pid:3071, child pid1:3074, child pid2:0
This is child process 2, pid:3074

可以看到，我们成功地创建了2个子进程，并且父进程和两个子进程的输出内容是不同的。

总结

在Linux环境下，fork()函数是一个普遍使用的进程创建函数，使用fork()函数可以轻松地创建新进程，从而实现并发编程。在使用fork()函数时，需要注意父进程和子进程的区别，并根据需要编写相应的程序逻辑。