linux下连续三次fork() -深度理解进程创建函数

linux下连续三次fork() –深度理解进程创建函数

全栈程序员-站长 • 2026年3月18日下午4:17 • 未分类 • 阅读 2

初识linux操作系统，fork作为系统调用理解起来却并不是很容易。

代码能说明问题

#include 
      #include 
      int main() { 
     pid_t pid; int count = 0; pid = fork(); //fork一个进程 if(pid == 0) { 
     //pid为0, printf("this is child process, pid is %d\n",getpid());//getpid返回的是当前进程的PID count+=2; printf("count = %d\n",count); } else if(pid > 0) { 
     printf("this is father process, pid is %d\n",getpid()); count++; printf("count = %d\n",count); } else { 
     fprintf(stderr,"ERROR:fork() failed!\n"); } return 0; }

接下来问题就来了
fork的时候发生什么？
①执行到这一句的时候，一个进程被创建了，这个进程与父进程一样，拥有一套与父进程相同的变量，相同的一套代码，这里可以粗浅的理解为子进程又复制了一份main函数。这里返回一个子进程的进程号，大于0。（第一次fork）

②子进程怎么执行：

子进程从fork()的位置开始执行，也就是说前面的代码不走，但是拥有之前的变量以及变量的值，与父进程的值一样，这次fork()，返回值是0，所以在子进程里面直接执行了pid==0这一个分支，父进程里面并不执行这个分支的语句。这就为我们在写mian函数的时候怎么写子进程的程序提供了一个方法来隔离代码。

明白了这个原理之后我们再来看一段代码

#include 
     
       #include 
      
        int main() { pid_t pid[3]; int count = 0; pid[0] = fork(); pid[1] = fork(); pid[2] = fork(); printf("this is process\n"); return 0; }

运行结果

这里写图片描述

这里每一次输出表示一个进程的创建，可以看到一共有8个进程被创建，有兴趣的话可以验证一下连续四次fork可以出16个进程，但是不建议再多了，电脑会卡死，不要问我怎么知道的！
猜想是出2的n次方个进程。如果上面的第一段代码理解了的话，我们按照子进程从父进程fork的位置开始执行就会理解为什么会有八个进程。

这里附上思维导图助于理解
这里写图片描述

那么我们想创建不是2的n次方个进程应该怎么做呢？这里还是以三个为例

#include 
      
        #include 
       
         #include 
        
          int main(int argc, char *argv[]) { int i,j,status; int pid[3]; for(i=0; i<3;i++){ if((pid[i]=fork()) >0){ printf("This is child process pid=%d\n",pid[i]); } else{ printf("This is father process pid=%d\n",pid[i]); exit( EXIT_SUCCESS); } } return EXIT_SUCCESS; }

这里给出一个参考，不是最准确的，可以与三次fork进行对比。

以上是原文

（~~因为要找工作了~~，被迫重新复习了一下fork ）

参考游双的《linux高性能服务器编程》

fork的时候

子进程的代码与父进程完全相同，同时它还会复制父进程的数据(堆数据、栈数据和静态数据)。数据的复制采用的是所谓的写时复制( copy on writte )，即只有在任一进程(父进程或子进程)对数据执行了写操作时，复制才会发生（先是缺页中断，然后操作系统给子进程分配内存并复制父进程的数据)。即便如此，如果我们在程序中分配了大量内存，那么使用fork时也应当十分谨慎，尽量避免没必要的内存分配和数据复制。

此外，创建子进程后，父进程中打开的文件描述符默认在子进程中也是打开的，且文件描述符的引用计数加1。不仅如此，父进程的用户根目录、当前工作目录等变量的引用计数均会加1。

所以子进程复制了父进程的代码段，并且程序拷贝了程序计数器，所以我们看到的子进程和父进程执行了相同的代码，有没有一种办法，可以让子进程执行自己的代码呢，是可以的，可以使用exec函数，将想执行的进程替换进来，然后exec函数会调用你载入进程的main函数。

感谢阅读！

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