Linux系统调用之fork，getpid，getppid函数（进程相关函数）

前言

如果，想要深入的学习Linux系统调用中的dup，dup2函数，还是需要去自己阅读Linux系统中的帮助文档。
具体输入命令：

man 2 fork/getpid/getppid

即可查阅到完整的资料信息。

fork函数

fork() 函数是 UNIX/Linux 系统中的一个系统调用 (system call)，它会创建一个新的进程，称为子进程，该子进程是原始进程的副本。

调用 fork() 后，两个进程都将从当前指令序列的下一条指令开始运行，但子进程完全复制了父进程的内存空间、打开文件等状态信息（子进程获得了对共享内存区域的独立控制权，即父进程和子进程之间不会相互干扰）。

我们可以通过返回值来区分是在哪个进程中。具体地讲，在父进程中，它返回子进程的 Process ID (PID) ，而在子进程中，它返回0.

fork()的函数原型是长这样的：

pid_t fork(void);

在使用这个函数之前，我们需要往C/C++文件中导入这些头文件：

#include
#include

下面用一个代码例子来演示一下fork函数的作用：

#include 
#include 
#include 

int main() {

    int num = 10;

    // 创建子进程
    pid_t pid = fork();

    // 判断是父进程还是子进程
    if(pid > 0) {
        // printf("pid : %d\n", pid);
        // 如果大于0，返回的是创建的子进程的进程号，当前是父进程
        printf("i am parent process, pid : %d, ppid : %d\n", getpid(), getppid());

        printf("parent num : %d\n", num);
        num += 10;
        printf("parent num += 10 : %d\n", num);


    } else if(pid == 0) {
        // 当前是子进程
        printf("i am child process, pid : %d, ppid : %d\n", getpid(),getppid());
       
        printf("child num : %d\n", num);
        num += 100;
        printf("child num += 100 : %d\n", num);
    }

    // for循环
    for(int i = 0; i < 3; i++) {
        printf("i : %d , pid : %d\n", i , getpid());
        sleep(1);
    }

    return 0;
}

输出内容：

nowcoder@nowcoder:~/Linux/lession18$ cd "/home/nowcoder/Linux/lession18/" && gcc fork.c -o fork && "/home/nowcoder/Linux/lession18/"fork
i am parent process, pid : 29230, ppid : 28564
parent num : 10
parent num += 10 : 20
i : 0 , pid : 29230
i am child process, pid : 29231, ppid : 29230
child num : 10
child num += 100 : 110
i : 0 , pid : 29231
i : 1 , pid : 29230
i : 1 , pid : 29231
i : 2 , pid : 29230
i : 2 , pid : 29231

在这个例子中，代表父进程的 if (pid > 0) 分支和代表子进程的 if (pid == 0) 分支会同时执行。

简单来说，fork() 的作用就是在程序中生成一个新的进程，这个新的进程和原有进程基本一致，除了 fork() 的返回值。这两个进程几乎是同时运行的。一般情况下，父进程将 fork() 的返回值保存，并通过这个唯一的返回值标识子进程。子进程也可以通过 getppid 获得其父进程的 PID.

实际上，更准确来说，Linux 的 fork() 使用是通过写时拷贝 (copy- on-write) 实现。写时拷贝是一种可以推迟甚至避免拷贝数据的技术。内核此时并不复制整个进程的地址空间，而是让父子进程共享同一个地址空间。只用在需要写入的时候才会复制地址空间，从而使各个进行拥有各自的地址空间。也就是说，资源的复制是在需要写入的时候才会进行，在此之前，只有以只读方式共享。

大概就向图中一样：

注意：fork之后父子进程共享文件，
fork产生的子进程与父进程相同的文件文件描述符指向相同的文件表，引用计数增加，共享文件偏移指针。

getpid函数

获取当前进程的pid。这个pid与ps命令里显示的进程id一致。

getppid函数

获取当前进程的父进程的id。这个ppid与ps命令里显示的进程id一致。