fork(计算机程序设计中的分叉函数)

fork:叉子、分岔、岔口、复刻,西方人吃饭用的东西,经常用作刀和叉。计算机程序设计中的分叉函数。返回值:若成功调用一次则返回两个值,子进程返回0,父进程返回子进程标记;否则,出错返回-1。

中文翻译

fork:叉子//分岔//岔口//复刻,西方人吃饭用的东西,经常用作刀和叉。

函数原型

pid_tfork(void);(pid_t是一个宏定义,其实质是int被定义在#include中);/n返回值:若成功调用一次则返回两个值,子进程返回0,父进程返回子进程ID;否则,出错返回-1。

os.fork:

有两种方式来实现并发性:

1、一种方式是让每个“任务"或“进程”在单独的内在空间中工作,每个都有自已的工作内存区域。不过,虽然进程可在单独的内存空间中执行,但除非这些进程在单独的处理器上执行,否则,实际并不是“同时”运行的。是由操作系统把处理器的时间片分配给一个进程,用完时间片后就需退出处理器等待另一个时间片的到来。

2、另一种方式是在在程序中指定多个“执行线程”,让它们在相同的内存空间中工作。这称为“多线程处理”。线程比进程更有效,因为操作系统不必为每个线程创建单独的内存空间。

新建进程用os.fork函数。但它只在POSIX系统上可用,在windows版的python中,os模块没有定义os.fork函数。相反,windows程序员用多线程编程技术来完成并发任务。

os.fork函数创建进程的过程是这样的。程序每次执行时,操作系统都会创建一个新进程来运行程序指令。进程还可调用os.fork,要求操作系统新建一个进程。父进程是调用os.fork函数的进程。父进程所创建的进程叫子进程。每个进程都有一个不重复的进程ID号。或称pid,它对进程进行标识。子进程与父进程完全相同,子进程从父进程继承了多个值的拷贝,如全局变量和环境变量。两个进程的唯一区别是fork的返回值。子进程接收返回值0,而父进程接收子进程的pid作为返回值。一个现有进程可以调用fork函数创建一个新进程。

由fork创建的新进程被称为(childprocess)子进程。fork函数被调用一次但返回两次。两次返回的唯一区别是子进程中返回0值而父进程中返回子进程ID。对于程序,只要判断fork的返回值,就知道自己是处于父进程还是子进程中。

子进程是父进程的副本,它将获得父进程数据空间、堆、栈等资源的副本。注意,子进程持有的是上述存储空间的“副本”,这意味着父子进程间不共享这些存储空间,它们之间共享的存储空间只有代码段。/n

函数说明

一个现有进程可以调用fork函数创建一个新进程。由fork创建的新进程被称为(childprocess)子进程。fork函数被调用一次但返回两次。两次返回的唯一区别是子进程中返回0值而父进程中返回子进程ID。

子进程是父进程的副本,它将获得父进程数据空间、堆、栈等资源的副本。注意,子进程持有的是上述存储空间的“副本”,这意味着父子进程间不共享这些存储空间。

UNIX将复制父进程的地址空间内容给子进程,因此,子进程有了独立的地址空间。在不同的UNIX系统下,我们无法确定fork之后是子进程先运行还是父进程先运行,这依赖于系统的实现。所以在移植代码的时候我们不应该对此作出任何的假设。

为什么fork会返回两次?

由于在复制时复制了父进程的堆栈段,所以两个进程都停留在fork函数中,等待返回。因此fork函数会返回两次,一次是在父进程中返回,另一次是在子进程中返回,这两次的返回值是不一样的。

fork调用的一个奇妙之处就是它仅仅被调用一次,却能够返回两次,它可能有三种不同的返回值:在父进程中,fork返回新创建子进程的进程ID;在子进程中,fork返回0;如果出现错误,fork返回一个负值。

在fork函数执行完毕后,如果创建新进程成功,则出现两个进程,一个是子进程,一个是父进程。在子进程中,fork函数返回0,在父进程中,fork返回新创建子进程的进程ID。我们可以通过fork返回的值来判断当前进程是子进程还是父进程。引用一位网友的话来解释fork函数返回的值为什么在父子进程中不同。“其实就相当于链表,进程形成了链表,父进程的fork函数返回的值指向子进程的进程id,因为子进程没有子进程,所以其fork函数返回的值为0。

调用fork之后,数据、堆栈有两份,代码仍然为一份但是这个代码段成为两个进程的共享代码段都从fork函数中返回,箭头表示各自的执行处。当父子进程有一个想要修改数据或者堆栈时,两个进程真正分裂。fork函数的特点概括起来就是“调用一次,返回两次”,在父进程中调用一次,在父进程和子进程中各返回一次。fork的另一个特性是所有由父进程打开的描述符都被复制到子进程中。父、子进程中相同编号的文件描述符在内核中指向同一个file结构体,也就是说,file结构体的引用计数要增加。/n

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