linux多进程介绍和示例

野性酷女 2021-11-11 16:24 173阅读 0赞

# 进程的概念 #

什么是进程？进程这个概念是针对系统而不是针对程序员的，对程序员来说，我们面对的概念是程序。当程序员敲入命令执行一个程序的时候，对系统而言，它将启动一个进程。进程就是正在内存中运行中的程序。

Linux下一个进程在内存里有三部分的数据，就是“代码段”、”堆栈段”和”数据段”。”代码段”，顾名思义，就是存放了程序代码。“堆栈段”存放的就是程序的返回地址、程序的参数以及程序的局部变量。而“数据段”则存放程序的全局变量，常数以及动态数据分配的数据空间（比如用new函数分配的空间）。

系统如果同时运行多个相同的程序，它们的“代码段”是相同的（因为代码是已经固定不变的），“堆栈段”和“数据段”是不同的（相同的程序，处理的数据不同）。

# 进程的编号 #

## 1、查看进程 ##

ps 查看当前终端的进程

![2019080609210688.png][]

ps -ef 查看系统全部的进程。

ps -ef |more 查看系统全部的进程，结果分页显示。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1Y3oxMjIxNDA3Mjk_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

UID    ：启动进程的操作系统用户。

PID    ：进程编号。

PPID   ：进程的父进程的编号。

C          ：CPU使用的资源百分比。

STIME ：进程启动时间。

TTY     ：进程所属的终端。

TIME   ：使用掉的CPU时间。

CMD   ：执行的是什么指令。

ps -ef |grep book查看系统全部的进程，然后从结果集中过滤出包含“book”单词的记录。程序员用得最多的指令就是这个了。

![20190806092131558.png][]

2、getpid库函数

getpid库函数的功能是获取本程序运行时进程的编号。

包含头文件：

\#include <sys/types.h>

\#include <unistd.h>

函数声明：

pid\_t getpid(void);

函数没有参数，返回值是进程的编号，pid\_t就是typedef int pid\_t。

示例

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1Y3oxMjIxNDA3Mjk_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

![20190806092204979.png][]

![20190806092210391.png][]

sleep(30)是为了方便查看进程。

注意两个细节：

1）进程的编号是系统动态分配的，相同的程序在不同的时间执行，进程的编号是不同的。

2）进程的编号会循环使用，但是，在同一时间，进程的编号是唯一的，也就是说，不管任何时间，系统不可能存在两个编号相同的进程。

# 多进程 #

fork在英文中是“分叉”的意思。为什么取这个名字呢？因为一个进程在运行中，如果使用了fork函数，就产生了另一个进程，于是进程就“分叉”了，所以这个名字取得很形象。下面就看看如何具体使用fork函数，这段程序演示了使用fork的基本框架。

函数声明：

pid\_t fork(void);

fork函数用于产生一个新的进程，函数返回值pid\_t是一个整数，在父进程中，返回值仍为进程编号，在子进程中，返回值是0。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1Y3oxMjIxNDA3Mjk_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

运行结果

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1Y3oxMjIxNDA3Mjk_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

查看进程情况，出现了两个book进程。

![20190806092242200.png][]

初学者可能用点接受不了现实。

1）一个函数（fork）返回了两个值？

2）if和else中的代码能同时被执行？

那么调用这个fork函数时发生了什么呢？fork函数创建了一个新的进程，新进程（子进程）与原有的进程（父进程）一模一样。子进程和父进程使用相同的代码段；子进程拷贝了父进程的堆栈段和数据段。子进程一旦开始运行，它复制了父进程的一切数据，然后各自运行，相互之间没有影响。

fork函数对返回值做了特别的处理，调用fork函数之后，在子程序中fork的返回值是0，在父进程中fork的返回值仍是原进程的编号，程序员可以通过fork的返回值来区分父进程和子进程，然后再执行不同的代码。

**示例**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1Y3oxMjIxNDA3Mjk_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

运行结果

![20190806092305522.png][]

在上文上已提到过，子进程拷贝了父进程的堆栈段和数据段，也就是说，在父进程中定义的变量子进程中会复制一个副本，fork之后，子进程对变量的操作不会影响交父进程，父进程对变量的操作也不会影响子进程，示例：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3d1Y3oxMjIxNDA3Mjk_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

运行结果：

![20190806092326400.png][]

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作者：码农有道

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