举例讲解C语言的fork()函数创建子进程的用法

当我们编写多进程程序时，经常需要使用fork()函数创建子进程。在此为大家详细讲解C语言的fork()函数创建子进程的用法。

什么是fork()函数？

fork()函数是一个创建进程的系统调用，调用一次生成两个进程（一个子进程和一个父进程）。两个进程都执行fork()调用后的下一条语句。这个新进程几乎与原先的进程完全一样，除了它有自己独特的进程ID，PID和PPID。

基本使用方法

在C语言中，fork()函数的原型如下：

#include <unistd.h>
pid_t fork(void);

其中，返回值为pid_t类型。如果fork()调用成功，返回值为0，表示调用进程是子进程；如果返回值大于0，表示调用进程是父进程，此返回值为子进程的进程ID；如果发生错误，返回值为-1。

下面是一个简单的例子，用来说明fork()函数是如何使用的。它创建了两个进程，一个进程执行“child process”语句，另一个进程执行“parent process”语句。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>

int main()
{
  pid_t pid;
  pid = fork();
  if (pid < 0) {
    fprintf(stderr, "fork failed\n");
    exit(-1);
  } else if (pid == 0) {
    printf("child process\n");
  } else {
    printf("parent process\n");
  }
  return 0;
}

执行结果如下：

parent process
child process

fork()调用的子进程和父进程

fork()调用后，两个进程（子进程和父进程）在fork()调用处都开始运行。子进程是父进程的一个拷贝，它有自己唯一的进程ID 。

子进程和父进程的区别在于fork()调用的返回值不同。在父进程中，fork()返回新创建的子进程的PID，在子进程中返回值为0。

可以用代码来说明：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>

int main()
{
  pid_t pid;
  pid = fork();
  if (pid < 0) {
    fprintf(stderr, "fork failed\n");
    exit(-1);
  } else if (pid == 0) {
    printf("child pid = %d, parent pid = %d\n", getpid(), getppid());
  } else {
    printf("parent pid = %d, child pid = %d\n", getpid(), pid);
  }
  return 0;
}

执行结果如下：

parent pid = 1234, child pid = 1235
child pid = 1235, parent pid = 1234

结束进程

子进程可以用exit()函数来终止自己。exit()函数中包含一个整型参数，它表示子进程的终止状态。

在子进程中，可以用以下方式来终止它自己：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>

int main()
{
  pid_t pid;
  int status;
  pid = fork();
  if (pid < 0) {
    fprintf(stderr, "fork failed\n");
    exit(-1);
  } else if (pid == 0) {
    printf("child process: pid = %d\n", getpid());
    exit(0);
  } else {
    printf("parent process: pid = %d, child pid = %d\n", getpid(), pid);
    wait(&status);
    if (WIFEXITED(status)) {
      printf("child exited normally with status %d\n", WEXITSTATUS(status));
    } else {
      printf("child terminated abnormally\n");
    }
  }
  return 0;
}

其中，wait()函数会阻塞父进程，直到子进程退出。wait()函数的参数是一个整形指针，用来存储子进程的终止状态。在本例中，我们通过WIFEXITED()和WEXITSTATUS()宏来检查子进程是否正常结束。

执行结果如下：

parent process: pid = 1234, child pid = 1235
child process: pid = 1235
child exited normally with status 0

以上就是C语言中fork()函数创建子进程的基本用法和两个示例的详细讲解。