Linux之fork与vfork区别

创建一个新进程的方法只有由某个已存在的进程调用fork()或vfork()



1.fork()函数




返回值：成功：父进程：返回子进程的PID
子进程：返回0
失败：父进程返回-1
子进程是父进程的一个拷贝。即子进程从父进程得到数据段和堆、栈段的拷贝，这些需要分配新的内存（不是与父进程共享，而是单独分配内存）；而对于只读的代码段，通常使用共享内存的方式访问。
fork返回后，子进程和父进程都从调用fork函数的下一条语句开始执行。
由于子进程与父进程的运行是无关的，所以，父进程可先于子进程运行，子进程也可以先于父进程运行
eg：
myfork.c



Makefile




运行结果




以前的fork创建一个子进程时，将会创建一个新的地址空间，并且拷贝父进程的资源，然后将会有两种行为：1.执行从父进程那里拷贝过来的代码段（进程希望复制自身，从而父子进程能同时执行不同段的代码）；2. 调用exec执行一个新的代码段（进程想执行另外一个程序）
当进程调用exec时，一个进程替换了当前进程的文本、数据、栈、堆段。这样，前面的拷贝工作就白费力气了，这种情况下，人们想出了vfork。
vfork并不复制父进程的进程环境，子进程在父进程的地址空间中运行，所以子进程不能进行写操作，并且儿子“霸占”着父亲的房子的时候，就要委屈父亲一下，让他在外面歇着（阻塞），一旦儿子执行了exec或者exit后，相当于儿子买了属于自己的房子，这时候就相当于分家了
2.vfork()函数




vfork创建新进程的主要目的在于调用exec函数执行另外的一个新程序，在没调用exec或exit之前，子进程的运行是与父进程共享数据段的。
vfork调用中，子进程先运行，父进程挂起，直到子进程调用exec或者exit，在这以后，父子进程的执行顺序不再被限制。
eg：
myvfork.c



Makefile




运行结果




一个经典的例子
test.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
void test()
{
    pid_t pid;
    pid=vfork();
    if(pid<0)  //失败
    {
        printf("vfork error\n");
        exit(0);
    }
    else if(pid==0)
    {
        printf("1:child pid=%d,ppid=%d\n",getpid(),getppid());
        return;  //return执行完后，把控制权交给调用函数，而exit()执行完后把控制权交给系统 ，改成_exit(0)，则会有另一种结果
    }
    else
    {
        printf("2:parent pid=%d,ppid=%d\n",getpid(),getppid());
    }
}
void fun()
{
    int i=0;
    int buf[100];
    for(;i<100;i++)
    {
        buf[i]=0;
    }
    printf("3:child pid=%d,ppid=%d\n",getpid(),getppid());
}
int main()
{
    test();
    fun();
    return 0;
}

Makefile



运行结果




程序在后续执行时出现了错误，并且可知道是在父进程中出现的错误
vfork函数调用时，子进程比父进程先运行，在调用test()函数执行时，子进程执行完之后，将清理test函数的栈空间，然后子进程再调用fun()函数，将覆盖掉test的栈空间，继续执行fun函数。但是，当子进程退出后，执行父进程，但是，在test函数返回的时候该栈空间已经被子进程破坏了，不存在了，所以就出现了栈错误
区别：
1.vfork保证子进程先运行，在它调用exec或者exit之后，父进程才可能被调度运行，之后，父子进程的执行顺序才不再有限制。如果在调用exec或者exit之前，子进程依赖于父进程的进一步动作，则会导致死锁
2.fork要拷贝父进程的进程环境（数据段），而vfork不需要完全拷贝父进程的进程环境（数据段），在调用exec或者exit之前，父子进程共享进程环境（数据段），相当于线程概念，此时父进程阻塞等待（因为子进程先运行）。
结束子进程：
exit和_exit函数用于正常终止一个程序,_exit()立即进入内核，exit()则需要先执行一些清除处理（包括调用执行各终止处理程序，关闭所有标准I/O流等），然后再进入内核。
结束子进程不用exit(0),而使用_exit(0)。因为_exit(0)在结束进程时，不对标准I/O流进行任何操作，而exit(0)回关闭进程的所有标准I/O流