前言：
本文章只是為了給廣大和我一樣的菜鳥一個指引。如果你是高手，或對編程毫沒有興趣。建議請不要在此浪費時間。 多進程是一個非常有用的東西。記得我上次介紹的那個TCP connect掃描器麼，是不是很慢？如果你使用多進程分段掃描連接埠，你會發現速度大大提升。下面我們就來看看怎麼在Linux下進行多進程編程。
首先，簡單介紹一下我們要用的函數:fork()、wait()。
fork()函數是一個很有意思的函數。他可以建立一個新進程，把當前的進程分為父進程和子進程。原來進程的所有頁面在調用fork()函數時被分為相同的兩份，所以父進程和子進程都使用相同的映像。該函數與普通函數的不同之處是函數如果調用成功會返回兩次，在父進程中返回子進程的PID；在子進程中返回0。成功後，父進程和子進程都在fork()函數後繼續執行。如果函數調用不成功，則返回一次，傳回值為 -1。
由於在進程運行時，如果子進程先退出，它不會從進程列表裡清除。而要發一個SIGCHLD（或SIGCLD）訊號給父進程，父進程確認後子進程才會退出。在等待父進程確認期間，子進程處於“zombie”狀態。所以我們就需要使用wait()函數。如果調用wait()函數時已經有一個處於“zombie”狀態的子進程，那麼函數立即返回的同時該子進程從記憶體中清除出去；否則，主進程會被掛起，直到其中一個進程退出。直接調用wait()函數有個很明顯的缺點就是父進程會被掛起而無法進行其他任務。解決辦法就是攔截處理訊號SIGCHLD（或SIGCLD），這我會在以後講訊號處理的文章中給大家簡單的說說。 老規矩，通過原始碼來學習多進程編程。 /*--------------------------fork.c------------------------------*/
/* mikespook */
/* exercise function fork() and wait()*/
/* 2002.5.28 */ #include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#define FAC_N 65535 /* 子進程調用的函數，這裡我為了類比一個很大的後台操作用了一個迴圈。 */
void big_loop(int n);
/* 父進程調用的函數，其實不放到函數裡也可以，不過為了程式的結構更好看還是放到函數裡的好 */
void input_information(); int main()
{
/* 進程號 */
pid_t pid;
/* 程式在這裡“分叉”，新的進程建立了 */
pid = fork();
/* 通過fork()的傳回值來判斷是父進程還是子進程 */
switch(pid){
/* 返回 -1，很不幸，建立進程失敗了。可能是沒有足夠的記憶體空間，也可能已經開起了太多的進程。 */
case -1:
perror("fork/n");
break;
/* 返回 0，現在是在子進程裡運行，那就調用子進程的操作函數。 */
case 0:
/* 一個運行65535次的迴圈，如果你的機子太快，不能看清楚兩個進程同時啟動並執行效果，那就再加大迴圈次數。或用sleep()函數 */
big_loop(FAC_N);
/* 取得子進程的PID，你可以看清楚子進程和父進程的PID是不同的（子進程的PID比父進程的要大，因為是在父進程運行後才建立的）。*/
printf("PID:%d/n", getpid());
break;
/* 哈哈，返回的即不是錯誤，又不是子進程，那就是父進程嘍。*/
default:
/* 這裡讓使用者輸入了4個數 */
input_information();
/* 取得子進程的PID。*/
printf("PID:%d/n", getpid());
break;
}
/* 等著吧，子進程不退出，你父進程也不能退出的。 */
wait();
exit(0);
} /*big_loop: 簡單，一看就明白，不解釋了。*/
void big_loop(int n)
{
int i;
for(i = 0; i < n; i++){
switch(i % 4){
case 0:
putchar('-');
break;
case 1:
putchar('/');
break;
case 2:
putchar('|');
break;
case 3:
putchar('//');
break;
}
putchar('/b');
}
} /*input_information: 簡單，一看就明白，也不解釋了。*/
void input_information()
{
int n_table[4], i; for(i = 0; i < 4; i++){
printf("Number %d:/t", i);
scanf("%d", &n_table[i]);
} printf("Number1/tNumber2/tNumber3/tNumber4/n");
printf("%d/t%d/t%d/t%d/n", n_table[0], n_table[1], n_table[2], n_table[3]);
}
/*--------------------------fork.c------------------------------*/ 同樣，我再給大家補充幾點，以供參考。
多進程的好處是同時並行的運行多個任務。由於各自使用獨立的記憶體空間，所以不容易由於衝突而出錯。但是這樣就給進程間的通訊帶來了一定的麻煩。當然有很多辦法，比如管道，訊息等等可以解決這個問題。多進程還有一個問題就是記憶體空間的浪費。一個進程就是一個完整的記憶體映像，有一些資料重複放置，這樣對記憶體空間浪費是很嚴重的（我想這也就是多線程比多進程要優越的原因，可惜我還沒有完全搞明白linux下的多線程，要不然也和大家討論討論。過段時間吧！）。還有，我要提示的是上面這個例子我在最後用了wait()函數，這樣父進程運行完後回等著子進程退出才退出。你可以試試把wait();這個語句去掉，看看什麼效果？父進程運行完退出了，我們回到了[mikespook @ lazycat]$的提示符下，而子進程繼續在運行。有時我們可以利用這個把一個進程放到後台去運行（比如木馬……當然啦，我不是建議你做木馬！）。
好啦，Linux下的多進程編程就怎麼點內容，是不是很簡單呢？其實，讓兩個進程獨立運行很容易，關鍵的痛點是父進程和子進程共用資料，進行通訊。我會在以後的文章中慢慢和大家討論的（其實關鍵是有一些東西還沒有悟透，不敢拿出來丟人^%^）。 給大家個好站：http://www.opengroup.org/onlinepubs/007908799/ 線上的man手冊，有什麼不明白的地方可以到這裡查詢。可惜，是E文的。
由於我是菜鳥，或許有什麼不對的地方。也可能一些細節我沒有考慮到。如果你知道的話希望不惜指教。小弟感激不盡！！ |
