Linux系統中C語言編程建立函數fork()執行解析

最近在看進程間的通訊，看到了fork()函數，雖然以前用過，這次經過思考加深了理解。現總結如下：

1.函數本身

　　(1)標頭檔

　　#include<unistd.h>
　　#include<sys/types.h>

　　(2)函數原型

　　pid_t fork( void);
　　（pid_t 是一個宏定義，其實質是int 被定義在#include<sys/types.h>中）
　　傳回值： 若成功調用一次則返回兩個值，子進程返回0，父進程返回子進程ID；否則，出錯返回-1

　　(3)函數說明

　　一個現有進程可以調用fork函數建立一個新進程。由fork建立的新進程被稱為子進程（child process）。子進程是父進程的副本，它將獲得父進程資料空間、堆、棧等資源的副本。注意，子進程持有的是上述儲存空間的“副本”，這意味著父子進程間不共用這些儲存空間，子進程有了獨立的地址空間。

2.代碼執行解釋

　　(1)代碼如所示

　　(2)分析

　　由作業系統相關知識可知，進程是系統資源分派的基本單位，因此子進程與父進程不共用進程資源空間。在執行程式碼片段第8行之前，系統中只有預設的主進程。在執行完程式碼片段第8行後，系統中就有了兩個進程，即主進程和由其建立的子進程。

　　建立子進程，fork()函數返回兩個數值，若建立成功，子進程中返回0；父進程返回子進程ID。用資源空間圖示如下：

執行了fork()函數後，主進程為父進程產生了一份資源空間的副本。主進程中的pid為子進程的pid(pid>0)，子進程中的pid為0。

　　在fork()函數之後父進程與子進程都從下一行執行，即第9行。因為主進程中pid>0，可以執行else if(pid>0)段代碼，子進程pid=0，可以執行else if(pid==0)段代碼。

　　(3)代碼執行結果如下：

　　可見，"Before the fork ..."只執行了一次。"After the fork ..."執行了兩次。

　　（具體的執行結果，可能會由於進程調度的不同，後面的四個輸出順序可能不同。不過第一個輸出的一定是"Before the fork ..."）。