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Linux:进程的创建进程的终止

news 来源：原创 2025/6/30 21:36:47

进程的创建

fork

fork是c语言中的一个函数，用于创建新的子进程，它存放在<unistd.h>的头文件中

当我们运行程序时，如果使用了fork函数那么就会为这个进程创建一个它的子进程，这个子进程会继承父进程的所有数据和代码，但其实子进程是和父进程共用一套数据和代码。还有一个重点是：

内存指针:子进程会继承父进程的内存指针，内存指针用于指向程序执行到了哪里。

我们来测试一下fork是否真的会创建一个新的进程。我们来看以下代码

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{printf("hello world!!!\n");fork();printf("ganchuhao!!!!!\n");printf("gansimiao!!!!!\n");sleep(1);
}

运行结果

我们可以看到，在fork之前的程序只运行了一次，但是在fork之后的语句运行了两次，

从这张图中我们就可以看出fork函数会创建一个子进程，而子进程会继承父进程的代码和数据，并且在父进程运行下一行的位置开始运行

fork会返回两个值，子进程返回0，父进程返回子进程PID

其实这也就解释了为什么我们会看到fork有两个返回值，我们先来看一段代码

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{pid_t id=fork();if(id==0){printf("我是父进程\n");}else{printf("我是子进程\n");}}

我们会发现为什么呢？为什么id这个变量能同时满足两个条件语句，我们会以为id有两个值，其实真正的原因是在运行fork时父进程会创建一个子进程，而子进程会继承父进程的数据和代码，所以子进程也有了自己的id而父进程有一个id，那么父进程的id就是非零的而子进程的id是零，所以不是fork有两个返回值，而是fork返回了两个分别对应两个id，然后这两个id进入了两个条件语句

写时拷贝

当父进程创建子进程的时候，系统为了节省内存开支，就让子进程和父进程共用一份数据和一份代码，但是当子进程需要对数据修改时，系统便会重新为要修改的数据开创一份空间，将数据内容拷贝下来，然后修改。

我们先来判断父子进程是否共用一套数据和代码

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{printf("hello,world!!!\n");pid_t id=fork();printf("Ganchuaho!!!!!\n");printf("Gansimiao!!!!!\n");printf("Ganchujian!!!!\n");
}

运行结果

这里 hello，world!!!运行了一次，而其它的语句运行了两次，说明子进程和父进程是共用同一套代码和数据的

这里不管是父进程还是子进程页表都是只读的，但是当子进程需要修改数据时，那么页表就可以写入，并且操作系统开辟一块空间与页表项映射

进程终止

退出码

退出码：在main程序正常退出时会返回一个值，这个值称为退出码

当我们在写程序时，我们的main函数总是返回0，表示程序正常退出

echo $?

这个指令可以查看上一个程序的退出码是什么

我们来用代码测试一下

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{return 123;
}

运行结果

这里main函数返回123，所以输出123

strerror

strerror可以用来查看系统有多少错误信息，这些错误信息都对应一个错误码，它包含在<string.h>头文件中，我们来用代码测试一下

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{for(int i=0;i<20;i++){printf("[%d]:%s\n",i,strerror(i));}}

输出结果

这里我们就输出前20个错误码对应的错误信息就可以了

我们会发现这里有些错误信息是我们经常遇到的

比如

[2]:No such file or directory

这里我们可以测试一下

当前工作目录下没有text.txt文件，但是我们仍然让ls去读取这个文件，那么系统就会报出这个错误，说明当前工作目录没有text.txt文件

我们再来用echo $?检测一下错误信息

错误信息是2，这也就更加说明了我们提出的结论

errno

errno是用于存储上一次函数错误的错误返回码，其存储在<errno.h>头文件中

我们用代码测试一下

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{fopen("text.txt","r");printf("[%d]:%s\n",errno,strerror(errno));
}

运行结果如下

fopen无法打开当前工作路径下没有的文件，所以errno会记录fopen的错误码

异常

当程序发生错误时，程序仍然可以运行，但是当程序发生异常时，程序便会退出，在上文中fopen无法打开文件，便发生错误，但是程序仍然还是可以运行printf还是可以打印结果

我们来测试一下如果程序发生异常还会不会运行

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{printf("hello,world\n");double a=5/0;printf("hello school\n");
}

这段代码发生了除零错误，让我们来运行一下看看结果时什么

这里代码执行到hello,world就结束了，说明程序遇到异常时，便会停止执行程序

kill -l

此命令可以查看所有的异常信号

其实不只程序自己会发生异常信号，我们也可以想程序传递一个异常信号，这种方式会导致进程停止

kill -X PID

其中X是我们需要传递那种异常信号

我们来写个死循环程序来检测一下

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{while(1)printf("hello,world\n");
}

运行结果

输入指令

我们再看另外一个Xshell的结果

当我们输入上面那个指令时便输出了这个结果，我们先要进程爆出上面异常，我们就输入哪个指令对应的数字就可以了

kill 不仅可以杀死进程，还能给进程抛异常

exit

exit可以直接结束进程，无论进程执行到了哪里，只要执行到了exit

我们来用一段代码来测试一下

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<stdlib.h>
void func()
{exit(5);
}
int main()
{func();return 0;
}

检查错误码

程序运行完后检查错误码和exit的值是一样的

注意：无论exit在进程的哪一个部分时，只要执行到了exit就会退出进程

exit有两个版本，还有一个时_exit，这个_exit是系统提供给我们的，就算是exit也是由_exit放在exit进行实现的，_exit存在于<unistd.h>

这个是系统的_exit，我们man一下是可以查出来的

我们可以看到这个函数是存在于<stdlib.h>中的

这两个都能直接结束进程

但是_exit不会刷新缓冲区，exit会刷新缓冲区

exit的底层是由_exit实现的

Linux:进程的创建进程的终止

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进程的创建

fork

写时拷贝

进程终止

退出码

strerror

errno

异常

exit

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