进程相关的函数与exec函数簇

一、进程相关的函数

1.fork（）

子进程：操作系统通过完整拷贝父进程0-3G的用户空间数据到子进程。

内核空间拷贝部分内容：PCB块

PID不拷贝

PPID不拷贝

程序执行的位置

文件管理

注意：

进程共用3G-4G这1G的内核空间；
但各自进程0-3G用户空间互相独立，不能互相通信。
进程间不能直接通信，要通信需要借助内核空间（IPC机制）

cpp 复制代码

pid_t fork(void);
功能：创建新的进程，新进程叫子进程，原来的进程叫父进程
参数：
返回值：
成功：父进程中返回子进程的PID号
子进程中返回0
失败：-1，没有新进程被创建
getpid（）：获取当前进程自己的PID号
getppid（）：获取当前进程的父进程的PID号

进程的退出：

进程执行结束退出
主函数中遇到return退出
exit()，*exit()**、*Exit()结束进程
通过信号结束一个进程（kill -9 进程ID）

void exit(int status);

功能：退出一个进程

参数：

status：进程结束时的状态

0：正常退出

！0：因为其他原因退出

void _exit(int status);

void _Exit(int status);

僵尸进程和孤儿进程：

**僵尸进程：**进程已退出，但其资源空间没有被其父进程回收。

如何避免僵尸进程产生：

由其父进程对僵尸态进程进行回收：wait()、waitpid()
让进程称为孤儿进程，结束后，由操作系统回收。

**孤儿进程：**父进程先结束，其父进程创建的子进程成为孤儿进程，将会被系统进程所收养，结束后，由系统进程回收。

比如：守护进程

2.wait（）/waitpid（）

cpp 复制代码

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

exit

pid_t wait(int *wstatus);
功能：阻塞回收僵尸态的进程资源空间和状态，
参数：
    wstatus ：用来存储进程退出时的状态参数
返回值：
    成功：回收到的子进程ID号
    失败：-1
wait(NULL);   

pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
功能：回收指定进程的资源
      和wait功能相似，比wait更灵活
参数：
pid：
    <-1 回收指定进程组内的任意子进程 （-100.等待GID=100的进程组中的任意子进程）
    -1 回收任意子进程，组内外
    0 回收和当前调用waitpid一个组的所有子进程，组内
    > 0 回收指定ID的子进程
status 子进程退出时候的状态，
       如果不关注退出状态用NULL；
options 选项：
    0 表示回收过程会阻塞等待
    WNOHANG 表示非阻塞模式回收资源。
返回值：成功 返回接收资源的子进程pid
        失败 -1
        设定为非阻塞且没有回收到子进程返回0
waitpid如果以阻塞方式回收和wait使用方式一样
如果父进程有任务需要执行，则可以选择waitpid非阻塞方式回收，此时搭配轮询方式实现。

二、exec函数簇

作用：在一个进程中，执行外部的一个可执行程序。

本质：exec将要执行的外部程序替换到了进程的文本区。

cpp 复制代码

int execl(const char *path, const char *arg, ...
/* (char *) NULL */);

参数：
    path ：可执行行程序所在路径
    "/bin/ls"
    arg : 执行可执行程序时，传递的参数。
    NULL ：参数的结束标志
返回值：
    失败：-1

int execlp(const char *file, const char *arg, ...
/* (char *) NULL */);
功能：执行PATH环境变量保存的路径中的可执行程序
参数：
    file ：可执行文件的名称
    arg : 执行可执行程序时，传递的参数。
    NULL ：参数的结束标志

int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);
参数：
    path ：可执行行程序所在路径
    file ：可执行文件的名称
    argv ：存放执行可执行程序时传递参数的指针数组

int execle(const char *path, const char *arg, ...
/*, (char *) NULL, char * const envp[] */);

int execvpe(const char *file, char *const argv[],
char *const envp[]);

l ： list--》列表
p ： PATH ：环境变量 ：保存了系统中已有的可执行程序的存放路径
v ： vector ：容器