进程的概念
什么是进程?进程这个概念是针对系统而不是针对程序员的,对程序员来说,我们面对的概念是程序。当程序员敲入命令执行一个程序的时候,对系统而言,它将启动一个进程。进程就是正在内存中运行中的程序。
Linux下一个进程在内存里有三部分的数据,就是“代码段”、”堆栈段”和”数据段”。”代码段”,顾名思义,就是存放了程序代码。“堆栈段”存放的就是程序的返回地址、程序的参数以及程序的局部变量。而“数据段”则存放程序的全局变量,常数以及动态数据分配的数据空间(比如用new函数分配的空间)。
系统如果同时运行多个相同的程序,它们的“代码段”是相同的(因为代码是已经固定不变的),“堆栈段”和“数据段”是不同的(相同的程序,处理的数据不同)。
进程的编号
1、查看进程
ps 查看当前终端的进程
ps -ef 查看系统全部的进程。
ps -ef |more 查看系统全部的进程,结果分页显示。
UID :启动进程的操作系统用户。
PID :进程编号。
PPID :进程的父进程的编号。
C :CPU使用的资源百分比。
STIME :进程启动时间。
TTY :进程所属的终端。
TIME :使用掉的CPU时间。
CMD :执行的是什么指令。
ps -ef |grep book查看系统全部的进程,然后从结果集中过滤出包含“book”单词的记录。程序员用得最多的指令就是这个了。
2、getpid库函数
getpid库函数的功能是获取本程序运行时进程的编号。
包含头文件:
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
函数声明:
pid_t getpid(void);
函数没有参数,返回值是进程的编号,pid_t就是typedef int pid_t。
示例
sleep(30)是为了方便查看进程。
注意两个细节:
1)进程的编号是系统动态分配的,相同的程序在不同的时间执行,进程的编号是不同的。
2)进程的编号会循环使用,但是,在同一时间,进程的编号是唯一的,也就是说,不管任何时间,系统不可能存在两个编号相同的进程。
多进程
fork在英文中是“分叉”的意思。为什么取这个名字呢?因为一个进程在运行中,如果使用了fork函数,就产生了另一个进程,于是进程就“分叉”了,所以这个名字取得很形象。下面就看看如何具体使用fork函数,这段程序演示了使用fork的基本框架。
函数声明:
pid_t fork(void);
fork函数用于产生一个新的进程,函数返回值pid_t是一个整数,在父进程中,返回值仍为进程编号,在子进程中,返回值是0。
运行结果
查看进程情况,出现了两个book进程。
初学者可能用点接受不了现实。
1)一个函数(fork)返回了两个值?
2)if和else中的代码能同时被执行?
那么调用这个fork函数时发生了什么呢?fork函数创建了一个新的进程,新进程(子进程)与原有的进程(父进程)一模一样。子进程和父进程使用相同的代码段;子进程拷贝了父进程的堆栈段和数据段。子进程一旦开始运行,它复制了父进程的一切数据,然后各自运行,相互之间没有影响。
fork函数对返回值做了特别的处理,调用fork函数之后,在子程序中fork的返回值是0,在父进程中fork的返回值仍是原进程的编号,程序员可以通过fork的返回值来区分父进程和子进程,然后再执行不同的代码。
示例
运行结果
在上文上已提到过,子进程拷贝了父进程的堆栈段和数据段,也就是说,在父进程中定义的变量子进程中会复制一个副本,fork之后,子进程对变量的操作不会影响交父进程,父进程对变量的操作也不会影响子进程,示例:
运行结果:
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作者:码农有道
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