序言:
在上期,我们已经对 Linux的进程的相关知识进行了相关的学习。接下来,我们要学习的便是关于进程控制 的基本知识!!!
目录
(一)进程创建
1、fork函数初识
2、写时拷贝
3、fork使用场景
4、fork调用失败的原因
(二)进程终止
1、进程退出场景
2、进程常见退出方法
1️⃣echo $?
2️⃣return退出
3️⃣exit函数
4️⃣_exit函数
5️⃣exit 和 _exit 的区别
总结
在linux中fork函数时非常重要的函数,它从已存在进程中创建一个新进程。新进程为子进程,而原进程为父进程。
fork()函数,其原型如下:
#include
pid_t fork(void);
返回值:自进程中返回 0,父进程返回子进程id,出错返回 -1
#include
#include
#include
int main( )
{
pid_t pid;
printf("Before: pid is %d\n", getpid());
if ((pid = fork()) == -1) {
perror("fork()");
exit(1);
}
printf("After:pid is %d, fork return %d\n", getpid(), pid);
sleep(1);
return 0;
}
输出结果如下:
【说明】
创建进程的时候,会使用写时拷贝技术来优化内存资源的使用,避免不必要的内存复制。
写时拷贝是一种延迟内存复制的策略,在创建子进程时不会立即复制整个父进程的内存空间,而是让父进程和子进程共享同一份物理内存。只有在需要修改共享内存内容的时候,才会进行实际的内存复制,以保证各个进程之间的隔离性。
#include
#include
int main()
{
int data = 123;
pid_t pid = fork();
if (pid == -1) {
perror("fork");
return 1;
}
else if (pid == 0) {
// 子进程
printf("Child: data = %d\n", data);
data = 456; // 修改共享内存中的内容
printf("Child: modified data = %d\n", data);
}
else {
// 父进程
sleep(1); // 等待子进程执行完毕
printf("Parent: data = %d\n", data);
}
return 0;
}
运行这段代码,输出结果如下:
【说明】
data
变量;data
进行修改后,父进程的data
并没有发生变化,实现了进程之间的隔离。这就是写时拷贝技术的效果。
- 1、一个父进程希望复制自己,使父子进程同时执行不同的代码段。例如,父进程等待客户端请求,生成子 进程来处理请求。
- 2、一个进程要执行一个不同的程序。例如子进程从fork返回后,调用exec函数
fork()
调用失败的原因可能有以下几种情况:
fork()
调用可能会失败。fork()
调用就会失败。fork()
调用也会失败。有多种场景会导致进程退出,以下是一些常见的进程退出场景:
正常退出:进程执行完了所有的任务,或者遇到了终止条件,主动调用了exit()
函数或返回了main()
函数的末尾,从而正常退出进程。
异常退出:进程在执行过程中遇到了错误或异常情况,无法继续执行下去,例如访问非法内存、除以零等。此时,操作系统会将异常信息传递给进程的错误处理机制,进程可能会执行相应的错误处理操作后终止。
进程被操作系统终止:操作系统可能会因为某些原因(如内存资源紧张、系统崩溃等)需要终止进程,从而导致进程退出。
这些仅是一些常见的进程退出场景,具体情况还可能根据操作系统和应用程序的不同而有所差异。处理进程退出的方式也会因为不同的场景而有所变化,例如通过信号处理函数、异常处理机制等来进行适当的处理。
不知道大家是否知道每次写代码都会在末尾加上
return 0; 这是为什么?
return 0;
语句用于指示程序的正常退出,并且返回退出码为0;退出码是一个整数值,通常在范围0-255之间。不同的退出码可以用于指示不同的情况,例如指示程序的执行状态、错误码、操作结果等。在编写C/C++程序时,根据程序的需要,可以使用不同的退出码。
一般来说,返回0作为退出码主要用于表示程序成功执行完成,并且没有发生任何错误。这在脚本或其他程序通过检查退出码来判断程序是否成功执行时非常有用。如果程序成功执行完成,它将返回0,否则可能返回其他非零的退出码,以表示不同的错误情况。
echo $?
是一个命令,用于在终端中显示上一个执行的命令的退出状态码。在大多数操作系统中,退出状态码为0表示上一个命令正常执行完成,非零的状态码通常表示出现了错误或异常情况。
当你在终端中执行echo $?
时,它会显示上一个命令的退出状态码。例如,如果你之前执行了一个成功的命令,那么echo $?
将显示0。如果上一个命令出现了错误,那么echo $?
将显示非零的状态码,以反映出错的原因。
代码演示:
#include
int main()
{
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
sum += i;
}
if (sum == 5050) {
printf("和为5050\n");
return 0;
}
else {
printf("和不为5050\n");
return 1;
}
}
结果展示:
当我们把循环体的范围改为 i<=101; 在查看此时的退出码为多少:
当我们把错误时的退出码改为 return 11; 在查看此时的退出码为多少:
【注意】
原型如下:
#include void exit(int status);
exit最后也会调用exit, 但在调用exit之前,还做了其他工作:
1. 执行用户通过 atexit 或 on_exit 定义的清理函数。2. 关闭所有打开的流,所有的缓存数据均被写入3. 调用 _exit
代码示例:
#include
#include
#include
int add_to_top(int top)
{
printf("enter add_to_top\n");
int sum = 0;
for(int i = 0; i <= top; i++)
{
sum += i;
}
exit(123);
printf("out add_to_top\n");
return sum;
}
int main()
{
int result = add_to_top(100);
if(result == 5050)
return 0;
else
return 11; //计算结果不正确
}
结果展示:
原型如下:
#include
void _exit(int status);
参数:status 定义了进程的终止状态,父进程通过wait来获取该值
结果展示:
exit()
和_exit()
是两个不同的函数,用于终止程序的执行,但它们有一些区别:
exit()
exit()
是C和C++标准库中提供的函数。exit()
函数将导致正常的程序终止流程。它首先执行注册的终止处理函数(通过atexit()
函数注册的函数),然后关闭所有标准I/O流(例如stdin
、stdout
、stderr
),最后返回到操作系统。exit()
之前,还会对静态全局变量、全局对象析构函数、自动变量和动态内存进行清理和释放。exit()
还允许程序向操作系统返回一个退出状态码,这个状态码可以在其他程序或脚本中用来判断程序的执行结果。_exit()
_exit()
是POSIX标准库中提供的函数。_exit()
函数将直接终止程序的执行,不会执行任何清理操作。它会立即关闭进程并返回到操作系统,不会执行终止处理函数、关闭标准I/O流、清理静态全局变量等操作。_exit()
函数并不返回任何退出状态码给操作系统。以上便是进程创建和退出的全部知识了。接下来,我们简单回顾下本文内容!!!
进程的创建:
fork()
)来实现的。进程的退出:
exit()
函数来终止进程。小结:
到此,本文的知识点便全部讲解完毕了。感谢大家的观看与支持!!!