关于fork与vfork，exit与_exit

fork和vfork都是创建进程，exit和_exit都是退出进程，但之间也有些细微的区别，并且很让人迷惑。一般情况下用fork创建的子进程用exit结束，而用vfork创建的进程则用_exit。那他们具体的区别在哪儿了，为什么这么做！

预备知识：程序的存储空间布局，系统的缓冲区

 

c程序在内存中从高地址到低地址依次为：

命令行参数和环境变量：存储命令行的各个参数和系统的环境变量

栈段：局部变量（函数内部定义使用的变量）和函数调用存放的位置，此块由操作系统处理

堆段：通常在堆里面进行动态存储分配，malloc就是分配堆里面的空间，通常由程序员控制

数据段：存储一些初始化数据和非初始化数据

正文段：cpu执行的机器码

 

系统的缓冲区：

操作系统为了提高文件都写效率，都使用的缓存机制，当我们写入一个文件时，很有可能写入了缓冲区而没有真真意义上的写入硬盘，缓存分为三个级别：

全缓冲：当缓冲空间（4096B或其它）写满后，一次性写入硬盘，文件缓存通常如此

行缓冲：遇到输入输出遇到换行符，执行写入操作，命令行界面就是使用行缓冲

无缓冲：这个就不用解释了

 

fork与vfork

执行fork创建子进程时，子进程将拷贝父进程的数据段、堆段和栈段，此时父子进程的数据一致当互相独立，各不影响，子进程对数据的处理不影响父进程。（其实当父子进程都不对三个段进行写操作时，父子进程仍然共享数据段、堆段和栈段，当有任何一方有写操作时，才产生副本，这种方式成为写是复制）

vfork与fork区别有两点：1、vfork创建的子进程与父进程共享数据段，2、vfork创建的子进程优先于父进程执行，当子进程执行时，父进程进入阻塞状态。

所以vfork产生的子进程对数据的修改一定可以影响到父进程的数据

 

exit与_exit

exit：当执行exit时，终止处理程序，执行标准的I/O清楚操作（将缓存中文件写入），调用atexit，调用_exit。由此可见，exit是加强版的_exit.

_exit：通知内核，进程结束

 

测试exit和_exit

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
    printf("the first line\n");

    printf("the second line\n");

    exit(0);
}

 

eno@eno-ThinkPad-T420:~$ vim exit.c
eno@eno-ThinkPad-T420:~$ gcc exit.c -o exit
eno@eno-ThinkPad-T420:~$ ./exit
the first line
the second line
eno@eno-ThinkPad-T420:~$

结果与预期相同，改为_exit(0)

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
    printf("the first line\n");

    printf("the second line\n");

    _exit(0);
}

 

eno@eno-ThinkPad-T420:~$ ./_exit
the first line
the second line
eno@eno-ThinkPad-T420:~$

结果怎么还是一样的，有的系统可能看到是没有输出，这都是正常的，每个系统最输出的缓存机制可能不一致，通常为行缓存，把他强制设置成全缓存看看：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
    char buf[4096];
  //设置成全缓存
    setvbuf(stdout, buf, _IOFBF, 4096);

    printf("the frist line\n");

    printf("the second line\n");

    _exit(0);
}

ok，结果与预期相同，缓冲区的数据全部没掉了

eno@eno-ThinkPad-T420:~$ gcc _exit.c  -o _exit
eno@eno-ThinkPad-T420:~$ ./_exit
eno@eno-ThinkPad-T420:~$

这么一比划，就基本上明白了为什么fork产生的子进程要用exit而不用_exit了，如果缓冲区的东西都丢了，子进程所产生的数据就不完整，这对于程序使用者来说是不可接受的。那为什么vfork一般用_exit了，难道不怕丢数据么？用vfork的子程序通常用_exit结束，而父进程通常用exit结束，这样做数据就不会丢失，因为他们共享一个数据段，父进程结束会处理所有打开的数据流，将其写入。万一子程序也用exit结束，那就比较麻烦了，试想一下父子进程都把同一份数据写入，那个文件的价值有在哪里。