🌍Linux系统编程2：进程控制
🌳fork函数
🍀作用与定义方式
作用：创建一个子进程。 定义：pid_t fork(void); 失败返回-1；成功返回0：① 父进程返回子进程的 ID(非负) ②子进程返回 0；pid_t类型表示进程 ID，但为了表示-1，它是有符号整型(0不是有效进程 ID，init最小为 1) ；
🍀 父子进程相同：
刚fork后。 data段、text段、堆、栈、环境变量、全局变量、宿主目录位置、进程工作目录位置、信号处理方式相同。
🍀父子进程不同：
.进程id、返回值、各自的父进程、进程创建时间、闹钟、未决信号集不同。
🍀父子进程共享：
1、全局变量而言：读时共享、写时复制；
2、文件描述符 ；
3、 mmap映射区。
代码实现创建子进程
运行结果：
🍀获取父子进程的两个函数
getpid();//获取当前进程ID
getppid();//获得父进程ID
编程实现：
运行结果：
观察运行结果：
观察子进程输出：子进程 pid=3140，父进程 pid=1630;
观察父进程输出：子进程pid=3140，自己进程pid=3139；父进程pid=2911。
出现的问题：从父进程返回的子进程和子进程的pid一样，子进程却说自己的父进程为pid=1630，父进程自己的pid=3139。
原因：父进程先死亡，子进程成为孤儿被收到了为pid=1630的孤儿院。
修改代码：给与父进程一个sleep(1)命令，子进程先于父进程死亡。
运行结果：
此时运行结果不再出现上述问题。
🍀循环创建多个子进程
一次 fork函数调用可以创建一个子进程。那么创建 N个子进程应该怎样实现呢？
简单想，for(i = 0; i < n; i++) { fork() } 即可。但这样创建的是 N个子进程吗？
从上图我们可以很清晰的看到，当 n为 3时候，循环创建了(2^n)-1个子进程，而不是 N的子进程。需要在循环的过程，保证子进程不再执行 fork ，因此当(fork() == 0)时，子进程应该立即 break;才正确。
编程实现：
运行结果：
出现了问题：进程多了一个，而且不是按顺序来的。这里多出的一个，是父进程，因为父进程才有i=5跳出循环这一步。所以，对父进程进行判定并处理
修改代码如下：
运行结果：
现在还有两个问题：
- 一个就是包括父进程在内的所有进程不是按顺序出现，多运行几次，发现是随机序列出现的。这是要因为，对操作系统而言，这几个子进程几乎是同时出现的，它们和父进程一起争夺cpu，谁抢到，谁打印，所以出现顺序是随机的。
- 第二问题就是终端提示符混在了输出里，这个是因为，loop_fork（本程序名）是终端的子进程，一旦loop_fork执行完，终端就会打印提示符。就像之前没有子进程的程序，一旦执行完，就出现了终端提示符。这里也就是这个道理，loop_fork执行完了，终端提示符出现，然而loop_fork的子进程还没执行完，所以输出就混在一起了。解决方法如下让父进程加个sleep函数。让父进程在所有子进程结束后运行
.运行结果：
🌳父子进程共享哪些内容
上面已经提到
1、父子进程相同：
刚fork后。 data段、text段、堆、栈、环境变量、全局变量、宿主目录位置、进程工作目录位置、信号处理方式。
父子进程不同：
进程id、返回值、各自的父进程、进程创建时间、闹钟、未决信号集。
父子进程共享：
全局变量：读时共享、写时复制；
文件描述符； mmap映射区。
🌳父子进程gdb调试
设置父进程调试路径：set follow-fork-mode parent (默认)
设置子进程调试路径：set follow-fork-mode child
注意，一定要在fork函数调用之前设置才有效。
🌳exec函数族
fork创建子进程后执行的是和父进程相同的程序（但有可能执行不同的代码分支），子进程往往要调用一种 exec函数以执行另一个程序。当进程调用一种 exec函数时，该进程的用户空间代码和数据完全被新程序替换，从新程序的启动例程开始执行。调用 exec并不创建新进程，所以调用 exec前后该进程的 id并未改变。
将当前进程的.text、.data替换为所要加载的程序的.text、.data，然后让进程从新的.text第一条指令开始执行，但进程 ID不变，换核不换壳。
其实有六种以 exec开头的函数，统称 exec函数：
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[]);
int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);
🍀execlp函数
加载一个进程，借助 PATH环境变量
int execlp(const char *file, const char *arg, …); 成功：无返回；失败：-1
参数 1：要加载的程序的名字。该函数需要配合 PATH环境变量来使用，当 PATH中所有目录搜索后没有参数 1则出错返回。 该函数通常用来调用系统程序。如：ls、date、cp、cat等命令。
代码示例：通过execlp让子进程执行ls命令
运行结果
下面使用execl来让子程序调用自定义的程序。
int execl(const char *path, const char *arg, …)
这里要注意，和execlp不同的是，第一个参数是路径，不是文件名。这个路径用相对路径和绝对路径都行。
调用的代码如下
子进程要调用的程序：
exec程序：
运行结果：
注：以上内容均从总结于网上学习资源。