Linux筆記 7 --- 進程控制函數

原創

2020-02-22 07:52

Linux 進程函數講解
一、頭文件
#include <unistd.h>

二、getpid()函數
pid_t getpid(void); // 獲取本進程 ID 。

三、getppid()函數
pid_t getppid(void); // 獲取父進程 ID 。

四、fork()函數
pid_t fork(void); // 創建子進程

fork的奇妙之處在於它被調用一次，卻返回兩次，它可能有三種不同的返回值：
1，在父進程中， fork 返回新創建的子進程的 PID；
2，在子進程中， fork 返回 0 ；
3，如果出現錯誤， fork 返回一個負值。

例1：

          #include <stdio.h>
          #include <sys/types.h>
          #include <unistd.h>
          
          void main()
          {
               pid_t pid;
               
               //此時僅有一個進程
               pid = fork();
              
               //此時已經有兩個進程在同時運行
               if (pid < 0)
                   printf("error in fork!");
               else if (pid == 0)
                   printf("I am the child process, ID is %d\n", getpid());
               else
                   printf("I am the parent process, ID is %d\n", getpid());
           
          }

運行結果：輸出
I am the parent process, ID is 5562
I am the child process, ID is 5563
說明：在 pid = fork() 之前，只有一個進程在執行，但是在這條語句執行之後，就變成兩個進程在執行了，這兩個進程的共享代碼段，將要執行的下一條語句都是 if (pid == 0)。兩個進程中，原來就存在的那個進程被稱作“父進程”，新出現的那個進程被稱作“子進程”，父子進程的區別在於進程標識符（PID）不同。

例2：

       #include <stdio.h>
       #include <unistd.h>
       
       int main(void)
       {
          pid_t pid;
          int count = 0;
          
          pid = fork();
          
          count++;
          printf("count = %d\n", count);
         
          return 0;
       }

運行結果：輸出
count = 1
count = 1
說明：子進程的數據空間、堆棧空間都會從父進程得到一個拷貝，而不是共享。在子進程中對 count 進程加 1 的操作，並沒有影響到父進程中的 count 值，父進程中的 count 值任然爲 0 。

五、vfork()函數
pid_t vfork(void); //功能：創建子進程

fork PK vfork
區別：1. fork ：子進程拷貝父進程的數據段
vfork ：子進程與父進程共享數據段
2. fork ：父、子進程的執行次序不確定
vfork ：子進程先運行，父進程後運行

六、exec 函數族
exec用被執行的程序替換調用它的程序。
區別：fork創建一個新的進程，產生一個新的PID。
exec啓動一個新程序，替換原有的進程，因此進程的PID不會改變。

6.1 execl
int execl(const char *path, const char *arg1, ...)
參數：path : 被執行程序名（含完整路徑）。
arg1 -- argn : 被執行程序所需的命令行參數，含程序名。已空指針(NULL)結束。
例：

      #include <stdio.h>
      #include <unistd.h>
      void main()
      {
          execl("/bin/ls", "ls", "-al", "/etc/passwd", (char*)0);
      }

6.2 execlp
int execlp(const char* path, const char* arg1, ...)
參數：
path：被執行程序名（不含路徑，將從path環境變量中查找該程序）
arg1 -- argn ：被執行程序所需的命令行參數，含程序名。以空指針（NULL）結束。
例：

      #include <stdio.h>
      #include <unistd.h>
      void main()
      {
          execlp("ls", "ls", "-al", "/etc/passwd", (char*)0);
      }

6.3 execv
int execv(const char* path, char* const argv[])
參數：
path ：被執行程序名（含完整路徑）
argv[] : 被執行程序所需的命令行參數數組。
例：

      #include <stdio.h>
      #include <unistd.h>
      void main()
      {
	  char* argv[] = {"ls", "-al", "/etc/passwd", (char*)0};
          execv("ls", argv);
      }

七、 system 函數
int system(const char* string)
功能：調用 fork 產生子進程，由子進程來調用 /bin/sh -c string 來執行參數
string 所代表的命令。
例：

      #include <stdio.h>
      #include <unistd.h>
      void main()
      {
	  system("ls -al /etc/passwd");
      }

八進程等待
8.1 wait
pid_t wait(int* status)
功能：阻塞該進程，直到其某個子進程退出。
例：

          #include <stdio.h>
          #include <sys/types.h>
          #include <sys/wait.h>
          #include <unistd.h>
          
          void main()
          {
              pid_t pc,pr;
              
              pc = fork();
               
              if (pc == 0)
              {
                  printf("This is child process with pid of %d\n", getpid());
                  sleep(10);
              }
              else if (pc > 0)
              {
                  pr = wait(NULL);
                  printf("I catched a child process with pid of %d\n", pr);
              }
              exit(0);
          }