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【Linux系列】fork( )函数原理与应用详解——了解【父子进程及其特性】(代码演示，画图帮助理解，思维导图，精简)（11）

前言

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主要内容含：
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目录

  • 一.前置知识——pid和ppid
    • 1.系统调用接口查看pid，ppid
    • 2.为什么ppid父进程id不变？——bash命令行解释器与bash进程
  • 二.fork( )函数原理与应用详解
    • 1.fork()函数基本介绍
    • 2.fork()返回值有两个：——>变成了两个进程（父子进程）——>实现两个死循环同时跑
    • 3.为什么fork要有两个返回值？
    • 4.为什么fork要给子进程返回0，给父进程返回子进程pid？
    • 5.fork函数究竟在干什么？————>父子进程共享代码段，各自拥有数据段（写时拷贝）
      • 父子进程共享代码段现象：fork以后的代码执行了两次
    • 6.一个函数是如何做到返回两次的?——>父子进程共享return代码段
    • 7.一个变量怎么会有不同的内容？——>地址空间

一.前置知识——pid和ppid

1.系统调用接口查看pid，ppid

  • pid：当前进程
  • ppid：父进程
  • 每一次启动的进程， 系统会重新生成pid ，系统只保证当前生命周期内pid有效；
  • 但是 父进程不会变 在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

2.为什么ppid父进程id不变？——bash命令行解释器与bash进程

  • 当我们运行一个进程时，命令行解释器会把这个指令解释成bash的子进程
  • 接着再由这个bash的子进程执行对应的命令
  • 当这个子进程出现问题时，并不影响bash的进程
  • 即：每一条命令被执行，都属于bash的子进程
  • 我们执行一段代码，parent对应的是getppid()函数；
    在这里插入图片描述
    我们接着用ps+grep过滤指令查看这个16815进程，发现其就是bash进程
    在这里插入图片描述

二.fork( )函数原理与应用详解

1.fork()函数基本介绍

  • fork（）： 创建子进程
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  • 返回值给 【父进程返回子进程PID，给子进程返回0】
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2.fork()返回值有两个：——>变成了两个进程（父子进程）——>实现两个死循环同时跑

  • 我们观察发现，他们不但生成了两个进程，而且还是父子进程关系
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  • 由此我们得到了进程之间的 关系图
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3.为什么fork要有两个返回值？

  • 返回不同的返回值，是为了 区分
  • 为了让fork以后的if判断while等，来让父子进程执行 不同 的代码片段

4.为什么fork要给子进程返回0，给父进程返回子进程pid？

  • 父进程要标记子进程，确保其 唯一性

5.fork函数究竟在干什么？————>父子进程共享代码段，各自拥有数据段（写时拷贝）

  • 进程=内核数据结构+代码和数据
  • 多了一个子进程，说明内存中一定会多出一个PCB供操作系统调度
  • fork出来的子进程，和父进程 共享同一个代码
  • 任何平台，进程在运行的时候，是具有 独立性 的
  • 因为数据 可能被修改 （一开始除外）， 所以需要访问子进程的数据时 ，不能让他们共享数据；
  • 代码 不可以被修改 ，所以可以共享
  • 子进程需要访问数据时，单独开空间用多少，拷贝多少，进行了写时拷贝
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父子进程共享代码段现象：fork以后的代码执行了两次

  • 先不调用fork函数，观察这段代码执行结果
  • 代码正常执行一次【Linux系列】fork( )函数原理与应用详解——了解【父子进程及其特性】(代码演示，画图帮助理解，思维导图，精简)（11）_第8张图片
    【Linux系列】fork( )函数原理与应用详解——了解【父子进程及其特性】(代码演示，画图帮助理解，思维导图，精简)（11）_第9张图片
  • 调用fork()以后：
  • 我们发现fork以后的代码 执行了两次 【Linux系列】fork( )函数原理与应用详解——了解【父子进程及其特性】(代码演示，画图帮助理解，思维导图，精简)（11）_第10张图片
    【Linux系列】fork( )函数原理与应用详解——了解【父子进程及其特性】(代码演示，画图帮助理解，思维导图，精简)（11）_第11张图片

6.一个函数是如何做到返回两次的?——>父子进程共享return代码段

  • fork是一个函数， return语句 也属于 代码片段
  • 从5小点我们知道 父子进程共享代码段 ，于是有了以下过程
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7.一个变量怎么会有不同的内容？——>地址空间

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