进程的基础知识

1. 程序和进程

2. 查看进程信息

3. 进程的状态

进程的创建

1. fork 创建一个子进程

通俗的讲，这个函数调用一次但可能"返回两次"。
父进程中调用fork，在创建子进程成功的情况下，会在父进程中返回子进程pid，并会在子进程中返回0。
如果没有创建成功，只会在父进程中返回-1。

2. 代码示例

t_stdio.h

#ifndef T_STDIO_H_
#define T_STDIO_H_
#include <stdio.h>
#define E_MSG(STRING, VAL) do{perror(STRING); return(VAL);}while(0)
#endif

fork.c

#include "t_stdio.h"
#include <unistd.h>int main(void){pid_t pid = fork();if(pid == -1)E_MSG("fork", -1);if(pid == 0){// 在子进程中执行的代码printf("child process ...\n");} else {// 在父进程中执行的代码printf("parent process ...\n");}// 父子进程都会执行的代码printf("parent and child process ...\n");return 0;
}

# 有可能先打印 parent process..., 也有可能先打印 child process ...
# 取决与系统的调度， 并且父进程是不会等子进程的，除非用到wait等系统调用
$ ./a.out
parent process ...
parent and child process ...
child process ...
parent and child process ...

3. 父子进程共享父进程PCB

子进程和父进程共享父进程的PCB，节省了资源开销

上图是父子进程的代码段，一模一样，因为子进程和父进程用的映像（代码段，数据段，栈段，堆等）是同一个（只有写时才复制相应的部分）。只不过根据fork返回值的不同，父子进程执行了不同代码而已。
左图是父进程的代码段，当父进程中fork函数执行完，如果返回值是-1时，那么子进程不会存在了(右图不会出现)。
如果父进程fork函数成功了，返回值就是子进程的pid。右图出现，子进程和父进程共用一个映像。父进程继续会执行 printf(“parent process …\n”); 然后继续执行 printf(“parent and child process …\n”);
子进程中的fork函数返回值是0，子进程会执行 printf(“child process …\n”); 和 printf(“parent and child process …\n”);

进程的终止

1. return 和 exit(3) 的区别

0377 是8进制，转成2进制就是11 111 111，exit 会将参数的值转为2进制，然后和 11 111 111做与运算（只要低八位），然后转为10进制返回给父进程
./a.out 创建的进程的父进程就是当前这个 bash
echo $? 显示当前命令的返回值

2. 代码示例

exit.c

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main(void){// getchar();exit(3);return 0;
}
// $ gcc exit.c
// $ ./a.out
// $ echo $?
// 3#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main(void){// -1的二进制表示方式（低8位）是11 111 11exit(-1); //return -1; 结果好像也是255return 0;
}
// $ gcc exit.c
// $ ./a.out
// $ echo $?
// 255

遗言函数

1. 什么是遗言函数

2. 向进程注册遗言函数 atexit(3)

atexit(3)的参数变量是一个函数指针类型的
子进程继承父进程的遗言函数，因为父子进程共享同一个映像，所以父进程能执行的遗言函数，子进程终止时也能执行。

atexit.c

#include <stdlib.h>
#include "t_stdio.h"
#include <unistd.h>
// 进程的遗言函数
void bye(void){printf("bye...\n");
}
void goodbye(void){printf("goodbye...\n");
}
int main(void){// 向进程注册遗言函数atexit(bye);atexit(goodbye);// 验证子进程继承父进程的遗言函数// 创建子进程需要在注册之后，不然无法继承父进程的遗言函数pid_t pid=fork();if(pid == -1)E_MSG("fork", -1);return 0;
}

# 观察输出发现，遗言函数的注册顺序和调用顺序相反
$ ./a.out
goodbye...
bye...
goodbye...
bye...

3. 向进程注册遗言函数 on_exit(3)

#include <stdlib.h>
#include "t_stdio.h"
#include <unistd.h>
// 遗言函数的定义
// return 或 exit后面的参数(没有与0377做与运算)会传递给n
void bye(int n, void *arg){printf("bye...%d...%s\n", n, (char *)arg);
}int main(void){// 向进程注册遗言函数, 一样，调用顺序和注册顺序相反on_exit(bye, "hello");// 验证子进程继承父进程的遗言函数// 创建子进程需要在注册之后，不然无法继承父进程的遗言函数pid_t pid=fork();if(pid == -1)E_MSG("fork", -1);exit(-1);// return -1;
}

$ ./a.out
bye...-1...hello
bye...-1...hello

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