1 进程创建
1.1 fork函数
在linux中fork函数是非常重要的函数，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。这个我们在之前已经讲过了，这里就不再多说了。
需要补充一下的是：
进程调用fork，当控制转移到内核中的fork代码后，内核做：
分配新的内存块和内核数据结构给子进程
将父进程部分数据结构内容拷贝至子进程
添加子进程到系统进程列表当中
fork返回，开始调度器调度
当一个进程调用 fork之后，就有两个二进制代码相同的进程。而且它们都运行到相同的地方。但每个进程都将可以开始它们自己的旅程。 fork 之前父进程独立执行， fork 之后，父子两个执行流分别执行。注意， fork 之后，谁先执行完全由调度器 决定。
1.2 写时拷贝
这个我们在进程地址空间那里做了很详细的讲解，这里就不再多说了。
1.3 fork常规用法
- 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。
- 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。
1.4 fork调用失败的原因
- 系统中有太多的进程
- 实际用户的进程数超过了限制
2 进程终止
2.1 进程退出场景
- 代码运行完毕，结果正确
- 代码运行完毕，结果不正确
- 代码异常终止
第一种与第二种是程序已经正常执行完毕，是通过退出码拿到结果。而第二种是代码已经崩溃了需要接受操作系统发送的信号。（这个我们后面讲信号时会详细讲解）
2.2 进程常见退出方法
正常终止（可以通过 echo $? 查看进程退出码）:
- 从main返回
- 调用exit
- _exit
异常退出：
- ctrl + c，信号终止
我们可以来试试echo $?的基本用法：
[grm@VM-8-12-centos lesson9]$ ls -la total 28 drwxrwxr-x 2 grm grm 4096 Mar 8 23:01 . drwx------ 18 grm grm 4096 Mar 8 22:57 .. -rw-rw-r-- 1 grm grm 64 Mar 8 22:59 Makefile -rwxrwxr-x 1 grm grm 8304 Mar 8 23:01 mytest -rw-rw-r-- 1 grm grm 66 Mar 8 23:01 test.c [grm@VM-8-12-centos lesson9]$ echo $? 0 [grm@VM-8-12-centos lesson9]$ ls -lz ls: invalid option -- 'z' Try 'ls --help' for more information. [grm@VM-8-12-centos lesson9]$ echo $? 2
我们发现当我们使用正确的ls指令时，用echo $?返回的退出码是0，而输出错误的指令得到的退出码是2。
我们创建一个test.c:
1 #include<stdio.h> 2 #include<unistd.h> 3 4 int main() 5 { 6 7 return 2; 8 }
当我们这样运行时：
[grm@VM-8-12-centos lesson9]$ vim test.c [grm@VM-8-12-centos lesson9]$ make gcc -o mytest test.c [grm@VM-8-12-centos lesson9]$ ./mytest [grm@VM-8-12-centos lesson9]$ echo $? 2 [grm@VM-8-12-centos lesson9]$ echo $? 0
我们运行时第一次用$?得到的退出码与我们预估计的一样，但是当我们再次echo $?时却已经不是我们想要的结果了，这是因为$?只会保留最近的一次退出码。
当我们想要结束进程外除了用return我们还可以用exit来结束进程。但是除了exit，还提供了_exit函数，他们有什么区别吗？我们可以用代码来试试。
当我们使用exit时：
1 #include<stdio.h> 2 #include<stdlib.h> 3 #include<unistd.h> 4 5 int main() 6 { 7 printf("hello exit"); 8 exit(1); 9 return 0; 10 }
运行结果：
当我们使用_exit时：
1 #include<stdio.h> 2 #include<stdlib.h> 3 #include<unistd.h> 4 5 int main() 6 { 7 printf("hello exit"); 8 _exit(1); 9 return 0; 10 }
运行结果：
我们发现_exit是不会刷新行缓冲区的，但是exit是会的。
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 exit 或 _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
3 进程等待
3.1 进程等待必要性
之前讲过，子进程退出，父进程如果不管不顾，就可能造成‘僵尸进程’的问题，进而造成内存泄漏。进程一旦变成僵尸状态，那就刀枪不入，“杀人不眨眼”的kill -9 也无能为力，因为谁也没有办法杀死一个已经死去的进程。
父进程派给子进程的任务完成的如何，我们需要知道。如子进程运行完成，结果对还是不对，或者是否正常退出。
父进程通过进程等待的方式，回收子进程资源，获取子进程退出信息。
3.2 进程等待的方法
3.2.1 wait方法
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
pid_t wait(int*status);
返回值：
成功返回被等待进程pid，失败返回-1。
参数：
输出型参数，获取子进程退出状态,不关心则可以设置成为NULL。
这个方法很简单，我就不试试了，重点是下面的waitpid这个方法。
3.2.2 waitpid方法
pid_ t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
返回值：
当正常返回的时候waitpid返回收集到的子进程的进程ID；
如果设置了选项WNOHANG,而调用中waitpid发现没有已退出的子进程可收集,则返回0；
如果调用中出错,则返回-1,这时errno会被设置成相应的值以指示错误所在；
参数：
pid ：
Pid=-1,等待任一个子进程。与wait等效。
Pid>0.等待其进程ID与pid相等的子进程。
status:
WIFEXITED(status): 若为正常终止子进程返回的状态，则为真。（查看进程是否是正常退出）
WEXITSTATUS(status): 若WIFEXITED非零，提取子进程退出码。（查看进程的退出码）
options:
WNOHANG: 若pid指定的子进程没有结束，则waitpid()函数返回0，不予以等待。若正常结束，则返回该子进程的ID 。
我们来看看是怎么用的：
1 #include<stdio.h> 2 #include<stdlib.h> 3 #include<unistd.h> 4 #include<sys/types.h> 5 #include<sys/wait.h> 6 int main() 7 { 8 pid_t id=fork(); 9 if(id==0) 10 { 11 //child 12 int cnt=5; 13 while(cnt--) 14 { 15 printf("我是一个子进程，我的pid:%d ,ppid:%d \n",getpid(),getppid()); 16 sleep(1); 17 } 18 exit(0); 19 } 20 //parent 21 int status=0; 22 int ret_pid=waitpid(id,&status,0); 23 printf("我是一个父进程，我的pid:%d\n",getpid()); 24 if(ret_pid<0) 25 { 26 printf("wait error\n"); 27 } 28 else if(ret_pid>0) 29 { 30 printf("wait success\n"); 31 } 32 return 0; 33 } ~ ~
我们来看看运行结果：
那父进程想要拿到子进程的状态应该怎么办呢?我们可以用status来获得。
当然用宏也能够得到，并且更加容易理解。下面我们这里用宏来获得：
1 #include<stdio.h> 2 #include<stdlib.h> 3 #include<unistd.h> 4 #include<sys/types.h> 5 #include<sys/wait.h> 6 int main() 7 { 8 pid_t id=fork(); 9 if(id==0) 10 { 11 //child 12 int cnt=10; 13 while(cnt) 14 { 15 printf("我是一个子进程，我还活着呢，cnt:%d，我的pid:%d ,ppid:%d \n",cnt--,getpid(),getppid()); 16 sleep(1); 17 } 18 exit(0); 19 } 20 //parent 21 while(1) 22 { 23 int status=0; 24 int ret_pid=waitpid(id,&status,WNOHANG); 25 //bootprintf("我是一个父进程，我的pid:%d\n",getpid()); 26 if(ret_pid<0) 27 { 28 printf("wait error\n"); 29 exit(1); 30 } 31 else if(ret_pid>0) 32 { 33 //printf("wait success\n"); 34 if(WIFEXITED(status)) 35 { 36 printf("wait success 退出码为：%d\n",WEXITSTATUS(status)); 37 } 38 else 39 { 40 printf("wait success 退出信号为：%d\n",status&0x7f); 41 } 42 break; 43 } 44 else 45 { 46 printf("我是一个父进程，我再做其他的事情\n"); 47 sleep(1); 48 continue; 49 } 50 } 51 return 0; 52 }
当我们运行时：
假如我们想让父进程收到信号呢？我们可以用kill -9命令来杀掉子进程。
这样我们就得到了退出信号。
大家这时或许会疑问：这个WNOHANG又是什么鬼呢？
我们之前设置的默认参数为0，表示一种阻塞等待，就是父进程在等待子进程结束时不会去做其他的事情，而是专心等待，这里把参数设置成了WNOHANG就是不让其阻塞等待，而在等待子进程死亡时做一些其他的事情。平时我们说卡住了也喜欢说成HANG住了。
- 如果子进程已经退出，调用wait/waitpid时，wait/waitpid会立即返回，并且释放资源，获得子进程退出信息。
- 如果在任意时刻调用wait/waitpid，子进程存在且正常运行，则进程可能阻塞。
- 如果不存在该子进程，则立即出错返回。
