Linux下进程的建立

我们都知道，进程就是正在执行的程序。而在Linux中，可以使用一个进程来创建另外一个进程。这样的话，Linux的进程的组织结构其实有点像Linux目录树，是个层次结构的,可以使用pstree命令来查看。在最上面是init程序的执行进程。它是所有进程的老祖宗。Linux提供了两个函数来创建进程。

1.fork()

　　fork()提供了创建进程的基本操作，可以说它是Linux系统多任务的基础。该函数在unistd.h库中声明。　

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

int main()
{
    printf( "创建进程前\n" );
    pid_t pid = fork(); 

    if( !pid ){
        printf( "我是子进程哟,我的PID是：%d\n" ,getpid() );
    }else if( pid>0 ){
        printf( "我是父进程，我的PID是：%d，我的子进程PID是：%d\n",getpid(),pid );
    }else{
        printf( "创建进程失败了哟\n" );
        exit(1);
    } 

    return 1;
}

　　在调用fork()之前，只有一个进程，但是fork()之后，将产生一个该进程的子进程，该子进程完全复制父进程，此时父子两个进程同时运行。在fork()的时候，如果返回的是0，则说明该进程是子进程。如果返回大于0则说明是父进程。如果小于0（其实是-1），则说明创建进程失败了。

　　每个进程都有一个唯一标示符，即PID，可以使用getpid()来获取。父进程返回的pid其实是子进程的pid。

　　貌似这样看，fork()之后也没有什么作用。其实不然，如果fork()之后跟其他linux功能使用，还是用处很大的。比如我们可以在父子进程中通过通信协议来通信，就可以协同完成一些任务了。

2.exec系列函数

　　如果只有fork()，肯定是不完美的，因为fork()只能参数一个父进程的副本。而exec系列函数则可以帮助我们建立一个全新的新进程。

int execl( const char *path, const char *arg, ...);
int execlp( const char *file, const char *arg, ...);
int execle( const char *path, const char *arg , ..., char* const envp[]);
int execv( const char *path, char *const argv[]);
int execvp( const char *file, char *const argv[]);
以上函数在unistd.h声明。

下面我们以execl()函数为例：

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

int main()
{
    execl("/bin/ls","ls","-l",NULL); 

    printf("如果execl执行失败，这个就会打印出来了\n");
    return 1;
}

该程序运行到execle()时，载入ls程序，并且覆盖当前程序的空间。这样就参数了一个新的进程，但是注意，这个新进程的PID跟载入它的进程是一样的。

3.fork()和exec()一起调用

　　fork()可以创建子进程，但是子进程只是父进程的副本。我们可以利用exec()函数在子进程来重新载入一个全新的进程。下面看一个两个函数联用的列子。

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

int main()
{
    pid_t pid = fork();
    switch( pid )
    {
    case 0:
        printf("子进程\n");
        execl("/bin/ls","ls","-l",NULL);
    case -1:
        printf("fork失败了\n");
        exit(1);
    default:
        wait(NULL);
        printf("完成了哟！\n");
        exit(0);
    }
}

　　首先，fork建立子进程，然后在子进程中使用execl()产生一个ls程序的进程。而父进程则调用wait()来等待，直到子进程调用结束。