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一、进程的启动1.1 getpid获取当前进程标识符1.1.1代码演示将在子进程处 演示 1.2启动新进程例1 system()使用1.2.1 system的局限性 1.3 exec系列函数例2 execl()使用例3 execlp()使用例4 excvp()使用例5 execle()使用 二、创建子进程2.1 fork创建子进程例6 getpid()和fork()使用 2.2等待一个进程例7 wait()使用 三、总结

一、进程的启动

1.1 getpid获取当前进程标识符

进程标识符(PID)，通常的范围为2~32768，0~1的取值有系统固定的意义，可参考 上篇文章对其的简述

由上图我门，可以看出获取进程标识符(以下都称为PID)的函数有两个 pid_t getpid(void); pid_t getppid(void); 所需头文件： #include<sys/types.h> #include<unistd.h> pid_t 是返回值类型，类型为进程标识符类型 通过程序测试， 我们知道了 getpid()返回的是当前进程的PID，而getppid()返回的是父进程PID 注意： 此函数不会失败，也就是说只要调用这个两个函数中的一个， 都会成功且返回一个PID

1.1.1代码演示将在子进程处 演示

1.2启动新进程

       在一个程序内部启动另一个程序，从而创建一个新进程。这个工作一个通过库函数system完成

int system(const char *string); 所需头文件： #include<stdlib.h> 返回值： 成功：返回值为该命令的退出码 失败： 若comand(即string形参) 为空 返回0 若子进程不能被创建或者它的状态不能被检测 返回-1 若无法启动shell启动命令 返回127 其他错误 都返回-1

例1 system()使用

1.2.1 system的局限性

       system很有用，它也有很大的局限性，因为程序必须等待由system函数启动的进程结束后才能继续，也就是说，不能立刻执行其他任务。        一般来说，使用system函数并非启动其他进程的理想手段，因为它必须使用一个shell来启动需要的程序，所以这对shell的安装情况和使用环境也有很大的以来，所以system函数的使用效率并不高，接下来我们介绍一中更好的调用程序的方法。

1.3 exec系列函数

功能： 　　在调用进程内部执行一个可执行文件。可执行文件既可以是二进制文件，也可以是任何Linux下可执行的脚本文件。 　　 函数族： 　　exec函数族分别是：execl, execlp, execle, execv, execvp, execvpe

函数原型：

#include <unistd.h> 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 execvpe(const char *file, char *const argv[],char *const envp[]);

返回值：        exec函数族的函数执行成功后不会返回，调用失败时， 会设置errno并返回-1，然后从原程序的调用点接着往下执行。 　　 　　 参数说明：        path：可执行文件的路径名字        arg：可执行程序所带的参数，第一个参数为可执行文件名字，没有带路径且arg必须以NULL结束 ，可以为系统自带的命令        file：如果参数file中包含/，则就将其视为路径名，否则就按 PATH环境变量，在它所指定的各目录中搜寻可执行文件。

exec族函数有很多并且相似，可以根据函数中某些字符区分：        l : 使用参数列表        p：使用文件名，并从PATH环境进行寻找可执行文件        v：应先构造一个指向各参数的指针数组，然后将该数组的地址作为这些函数的参数。        e：多了envp[]数组，使用新的环境变量代替调用进程的环境变量

下面将exac函数归为带l、带p、带v、带e 四类来说明参数特点。

       一、带l的一类exac函数（l表示list），如execl、execlp、execle，要求将新程序的每个命令行参数都说明为 一个单独的参数。这种参数表以空指针结尾。 以execl函数为例子来说明：

例2 execl()使用

//文件exec1.c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> // int excel(const char *path,const char *arg,...); int main() { printf("before excel\n"); if(execl("./file1","file1",NULL)==-1)//file1为可运行程序(xx.exe) { printf("execle failed\n"); perror("why:"); } printf("after execl\n"); return 0; } //文件file1.c #include<stdio.h> int main() { printf("Hello world\n"); return 0; } 运行结果： gec@ubuntu:/mnt/hgfs/vrshare$ gcc exec1.c gec@ubuntu:/mnt/hgfs/vrshare$ ./a.out before excel Hello world

实验说明：        在exec1.c文件中使用execl()函数，file1.c作为被调用文件，在执行exec1可执行文件后，程序在此函数调用处的后面内容将被覆盖，所以”after execl” 没有在终端被打印出来。

       二、带p的一类exac函数，如execlp、execvp、execvpe，如果参数file中包含/，则就将其视为路径名，否则就按 PATH环境变量，在它所指定的各目录中搜寻可执行文件。举个例子，PATH=/bin:/usr/bin

例3 execlp()使用

//文件execl_no_path.c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> //函数原型：int execl(const char *path, const char *arg, ...); int main(void) { printf("before execl****\n"); if(execl("ps","ps","-l",NULL) == -1) { printf("execl failed!\n"); } printf("after execl*****\n"); return 0; } 运行结果： gec@ubuntu:/mnt/hgfs/vrshare$ gcc execl_no_path.c gec@ubuntu:/mnt/hgfs/vrshare$ ./a.out before execl**** execl failed! after execl***** //文件exec3.c #include<unistd.h> #include<stdio.h> #include<stdlib.h> // int execlp(char *file,const char *arg,...,NULL); int main() { printf("before execlp\n"); if(execlp("date","date",NULL)==-1)//调用的是Linux系统自带的命令 { printf("execle failed\n"); perror("why:"); } printf("after execlp\n"); return 0; } 运行结果： gec@ubuntu:/mnt/hgfs/vrshare$ gcc exec3.c gec@ubuntu:/mnt/hgfs/vrshare$./a.out before execlp Fri Oct 9 23:34:25 PDT 2020 从上面的实验结果可以看出，上面的exaclp函数带p， 所以能通过环境变量PATH查找到可执行文件ps，这样就看清了两者的不同

       三、带v不带l的一类exac函数，包括execv、execvp、execve，应先构造一个指向各参数的指针数组，然后将该数组的地址作为这些函数的参数。

例4 excvp()使用

#include<unistd.h> #include<stdio.h> #include<stdlib.h> // int execvp(const char *file,const char *argv[]); int main() { printf("before execvp\n"); char *argv[]={"ps",NULL}; if(execvp("ps",argv)==-1) { printf("execvp failed\n"); perror("why:"); } printf("after execvp\n"); return 0; } 运行结果： gec@ubuntu:/mnt/hgfs/vrshare$ gcc exec4.c gec@ubuntu:/mnt/hgfs/vrshare$ ./a.out before execvp PID TTY TIME CMD 2343 pts/6 00:00:00 bash 70519 pts/6 00:00:00 ps

       四、带e的一类exac函数，包括execle、execvpe，可以传递一个指向环境字符串指针数组的指针。 参数例如char *env_init[] = {“AA=aa”,”BB=bb”,NULL}; 带e表示该函数取envp[]数组，而不使用当前环境。

例5 execle()使用

//文件exec5.c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> //函数原型：int execle(const char *path, const char *arg,..., char * const envp[]); char *buf[] = {"AA=aa","BB=bb",NULL}; int main(void) { printf("before execle****\n"); if(execle("./bin/exec_test03","exec_test03",NULL,buf) == -1) { printf("execle failed!\n"); } printf("after execle*****\n"); return 0; } //文件exec_test03.c #include <stdio.h> #include <unistd.h> extern char** buf; int main(int argc , char *argv[]) { int i; char **ptr; for(ptr = buf;*ptr != 0; ptr++) printf("%s\n",*ptr); return 0; } 运行结果： gec@ubuntu:/mnt/hgfs/vrshare$ gcc exec5.c gec@ubuntu:/mnt/hgfs/vrshare$ ./a.out before execle**** AA=aa BB=bb

二、创建子进程

2.1 fork创建子进程

pid_t fork(void); 所需头文件： #include<unistd.h> 返回值： 成功：返回值为子进程PID 失败：返回值为-1 作用: 创建一个和原进程内容一样的进程，从此处开始执行新进程。 注意： 两个进程是同时进行的！！

例6 getpid()和fork()使用

       通过加之限定条件，我们清楚了父进程和子进程！知道了在同时有父进程和子进程时，父进程PID为非负数，子进程PID为0，fork()调用成功返回两次！

2.2等待一个进程

       当fork创建一个子进程时，子进程有了它自己的生命周期并且独立于父进程运行，有时我们希望知道什么时候一个子进程结束。例如，有时我们想让输出不乱，那么我们需要父进程等待子进程结束，再结束父进程。通过查库我们得到函数：

pid_t wait(int *status); pid_t waitpid(pid_t pid,int *status,int options); status： 用来保存被收集进程退出时的一些状态，它是一个指向int类型的指针。通常 设为NULL，原因自查。 pid：进程标识符，进程号 1.pid>0 只等待进程ID等于pid的子进程，只要指定的子进程未结束waitpid就会一直等下去。 2.pid=-1 等待任何一个子进程退出，没有任何限制，此时waitpid和wait的作用一模一样。 3.pid=0 等待同一个进程组中的任何子进程，如果子进程已经加入了别的进程组，waitpid不会对它做任何理睬。 4.pid<-1 等待一个指定进程组中的任何子进程，这个进程组的ID等于pid的绝对值。 options： options提供了一些额外的选项来控制waitpid，具体请查看手册 所需有文件： #include<sys/types.h> #include<sys/wati.h> 返回值： 因为篇幅原因，(这里仅说wait(NULL))，对于wait其他状态宏和waitpid的返回值 具体请参考： https://blog.csdn.net/wyhh_0101/article/details/83933308 成功： wait(NULL),返回最终结束的子进程的PID 失败： wait(NULL),返回 -1 函数说明： 1.wait() 父进程阻塞直到子进程结束或者终止。如果该父进程没有子进程 或者它的子进程已经结束，则wait()函数就会立即返回。 2.waitpid() 它并不一定要等待第一个终止的子进程（可以指定需要等待终止的子进程）， 它还有若干选项(options),如可提供一个非阻塞版本的 wait()功能， 也能支持作业控制。可以说wait()函数只是 waitpid()函数的一个特例， 在Linux 内部实现 wait()函数时直接调用的就是waitpid()函数。

例7 wait()使用

#include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<sys/types.h> #include<stdlib.h> #include<sys/wait.h> int main() { pid_t pid; int cnt=0; int status=10; pid=fork(); if(pid>0) { wait(&status); printf("child quit,child status = %d\n",WEXITSTATUS(status)); while(1) { printf("cnt=%d\n",cnt); printf("This is father process %d\n",getpid()); sleep(1); } } else if(pid==0) { while(1) { printf("This is child process %d\n",getpid()); sleep(1); cnt++; if(cnt==3) { exit(3); } } } return 0; } 运行结果： gec@ubuntu:/mnt/hgfs/vrshare/eng/linux_Sys/day4$ ./a.out This is child process 70951 This is child process 70951 This is child process 70951 child quit,child status = 3 cnt=0 This is father process 70950 cnt=0 This is father process 70950 cnt=0 This is father process 70950 cnt=0 This is father process 70950 cnt=0 This is father process 70950 //程序设置子进程执行三次后，退出，父进程接到终止信号后运行

三、总结

       1.由于篇幅原因，将在下一篇文章补充僵尸进程和孤儿进程相关概念        2.增强编程能力，光看不行，动手最关键，最后总结出一片文章记录自己的学习过程。