一次调用，两次返回--fork函数学习总结

淩亂°似流年 2022-07-16 05:10 172阅读 0赞

一次调用，两次返回-------fork函数学习总结  
  以前一直迷惑，什么叫一次调用，两次返回。通过上网搜索，终于知其原由。现将自己的理解记录于此。  
       准备知识：  
              内存中的进程包括三个部分：可执行文件（即程序），相关数据（包括变量，内存空间，缓冲区等），上下文环境（个人理解为从哪儿来，到哪儿去）。我们知道，电脑CPU资源有限，单核就只有一个，多核也不是无限多。而当前运行的程序个数总是多于CPU个数的（这个应该是可以想得通的，没有哪个制造商或个人那么阔气而浪费CPU）。因此在操作系统的调度之下，一个程序一般不会从头执行到尾而不间断，系统会按照程序执行的顺序、优先级别等来确实由哪个程序占用当前CPU。而被间断的那些程序就需要保存间断时刻的状态（即进程的三个部分都要记录下来），以便再次执行能够完全恢复到间断以前，如果间断的时间足够短，应该给人很流畅的感觉，这也就是为什么，我们能够一边听音乐，一边看这篇文章的缘故。我猜，这也是为什么运行在内存中的程序会被称为进程的缘故。  
  
  
       这样，我们就可以开始讨论fork函数了。假设一个进程中有一句代码p=fork()。  
  
  
       我们称当前调用p=fork()的进程为父进程，父进程pid号可以用getpid()获取。fork()返回一个值给变量p，此时p正常情况下应该是一个正整数，表示fork()新产生的子进程的pid号。  
  
  
       fork()产生的那个子进程和父进程完全相同（至少在父进程调用fork()那一瞬间是相同的），而且也是完全独立的（即执行的先后顺序完全由操作系统调度，且父进程不一定比子进程先执行完）。fork()函数并不同于一般的函数，父进程并不会等fork函数产生的子进程完全执行完再执行pid=fork()后面的代码。或者，可以理解为fork()的作用就是产生一个子进程，至于子进程是否运行、如何运行与它没关系。  
  
  
       现讨论子进程的执行。我们知道，既然fork()是复制父进程，那么p=fork()语句之前的情况应该是完全一致。在父进程中p变量得到的是子进程的pid号，但是在子进程中同样有这样一个p变量，它的值是不是也是子进程的pid号呢？这是关键所在! 事实上，子进程中的p变量得到的值不是子进程的pid号，而是0。子进程的pid号完全可以用getpid()在子进程中得到。这也是为什么称fork()一次调用，两次返回，即最后的结果就等价于：一个程序被调用两次形成两个进程，在p=fork()之前，两个进程完全一样，到这一句时，一个进程中p变量值为另一个进程的pid号，而另一个进程中p变量值为0，在这之后，两个进程分道扬镳，再无任何瓜葛。（注意，两个进程可以由同一个程序引起。）