Linux编程 函数和进程操作
2016-10-16 22:32
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1,linux进程操作
1.1 函数system【调用fork】
system()会调用fork()产生子进程,由子进程来调用/bin/sh -c string来执行参数string字符串所代表的命令,此命令执行完后随即返回原调用的进程。在调用system()期间SIGCHLD 信号会被暂时搁置,SIGINT和SIGQUIT 信号则会被忽略。、
[cpp] view
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函数原型:
int system(const char * string);
参数说明:
string:命令
int:返回值
=-1:出现错误
=0:调用成功但是没有出现子进程
>0:成功退出的子进程的id(=127表示system()在调用/bin/sh时失败)
1.2 函数exec
【替换进程映像】exec家族一共有六个函数,分别是:
[cpp] view
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int execl(const char *path, const char *arg0, ...... ,(char*)0);
int execlp(const char *file, const char *arg0, ......,(char*)0);
int execle(const char *path, const char *arg0, ......,(char*)0,char * const envp[]);
int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execvp(const char *file, char * const argv[]);
int execve(const char *filename, char *const argv[], char *const envp[]);
1,其中只有execve是真正意义上的系统调用,其它都是在此基础上经过包装的库函数。
2,几个字母:
"l"代表 list即表示以list形式给出,但最后要加一个空指针,如果用常数0来表示空指针,则必须将它强行转换成字符指针,否则有可能出错。
"v"代表 vector即矢量,
"p"代表通过PATH环境变量来查找新程序的可执行文件路径,
"e"代表可以传入一个环境变量envp。
3,示例程序:
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char *argv[]={“ls”,”-l”,(char *)0} //先定义一个指针数组
if (execv(“/bin/ls”,argv)) < 0)
{
perror(“execl error!”);
}
[cpp] view
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#include <unistd.h>
main()
{
char * const ps_argv[]={"ps","-ux",(char*)0};
char * const ps_envp[]={"PATH=/bin:/usr/bin","TERM=console",(char*)0};
//以下任选一种
execl("/bin/ps","ps","-ux",(char*)0);
execlp("ps","ps","-ux",(char*)0);
execle("/bin/ps","ps","-ux",(char*)0,ps_envp);
execv("/bin/ps",ps_argv);
execvp("ps",ps_argv);
execve("/bin/ps",ps_argv,ps_envp);
printf("Done.\n");//不会被执行,因为替换后不再返回到原函数中
}
执行替换后不再返回到原程序。
1.3 函数fork
【复制进程映像】http://blog.csdn.net/jason314/article/details/5640969
由fork创建的新进程被称为子进程(child process)。该函数被调用一次,但返回两次。
[cpp] view
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函数原型:
pid_t fork( void);
参数说明
pid_t:返回值,成功 ==> 父进程:返回子进程id
==> 子进程:返回0
失败 ==> 返回-1
常用程序结构:
[cpp] view
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#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
pid_t pid;
printf("fork()");
//printf("fork()\n");
pid=fork();
switch (pid)
{
case -1:/* error */
perror("fork error\n");
exit(1);
case 0:/* child */
printf("child ppid:%4d pid:%4d return:%4d\n",getppid(),getpid(),pid);
break;
default:/* father */
printf("father ppid:%4d pid:%4d return:%4d\n",getppid(),getpid(),pid);
break;
}
exit(0);
}
结果如下显示:
[cpp] view
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#./fork2 #printf("fork()");
fork()child ppid:17960 pid:17961 return: 0
fork()father ppid:1084 pid:17960 return:17961、
#./fork2 #printf("fork()\n");
fork()
child ppid:17923 pid:17924 return: 0
father ppid:1084 pid:17923 return:17924
这就跟printf的缓冲机制有关了,printf某些内容时,操作系统仅仅是把该内容放到了stdout的缓冲队列里了,并没有实际的写到屏幕上。但是,只要看到有/n 则会立即刷新stdout,因此就马上能够打印了。
运行了printf("fork!")后,“fork!”仅仅被放到了缓冲里,程序运行到fork时缓冲里面的“fork!” 被子进程复制过去了。因此在子进程度stdout缓冲里面就也有了fork! 。所以,你最终看到的会是fork! 被printf了2次!!!!
而运行printf("fork! /n")后,“fork!”被立即打印到了屏幕上,之后fork到的子进程里的stdout缓冲里不会有fork! 内容。因此你看到的结果会是fork! 被printf了1次!!!!
1.4 函数vfork
vfork创建新进程的主要目的在于用exec函数执行另外的程序,实际上,在没调用exec或exit之前子进程的运行中是与父进程共享数据段的。在vfork调用中,子进程先运行,父进程挂起,直到子进程调用exec或exit,在这以后,父子进程的执行顺序不再有限制。fork与vfork的区别:
如果没有_exit(0)的话,子进程没有调用exec 或exit,所以父进程是不可能执行的,在子进程调用exec 或exit 之后父进程才可能被调度运行。下面就来讲下exit和_exit的区别。当调用exit(0)以后,系统会清洗缓冲区,并且关闭全部的标准I/O流。而调用_exit(0)后缓冲区冲不冲洗得看具体实现,在UNIX系统中,是不清洗的。
[cpp] view
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#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
pid_t pid;
int cnt = 0;
pid = vfork();
switch (pid)
{
case -1:/* error */
perror("vfork error\n");
exit(1);
case 0:/* child */
cnt++;
printf("cnt=%d\n",cnt);
printf("child ppid:%4d pid:%4d return:%4d\n",getppid(),getpid(),pid);
_exit(0);
break;
default:/* father */
cnt++;
printf("cnt=%d\n",cnt);
printf("father ppid:%4d pid:%4d return:%4d\n",getppid(),getpid(),pid);
break;
}
exit(0);
}
结果:
[cpp] view
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#./vfork
cnt=1
child ppid:24884 pid:24885 return: 0
cnt=2
father ppid:1084 pid:24884 return:24885
网上抄的一段,可以再理解理解:
为什么会有vfork,因为以前的fork 很傻, 它创建一个子进程时,将会创建一个新的地址空间,并且拷贝父进程的资源,而往往在子进程中会执行exec 调用,这样,前面的拷贝工作就是白费力气了,这种情况下,聪明的人就想出了vfork,它产生的子进程刚开始暂时与
父进程共享地址空间(其实就是线程的概念了),因为这时候子进程在父进程的地址空间中运行,所以子进程不能进行写操作,并且在儿子 霸占”着老子的房子时候,要委屈老子一下了,让他在外面歇着(阻塞),一旦儿子执行了exec 或者exit 后,相 于儿子买了自己的房子了,这时候就相 于分家了。
1.5 函数wait
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函数原型:
pid_t wait (int * status);
参数说明:
status:子进程的结束状态值会由参数status 返回
pid_t:如果执行成功则返回子进程识别码(PID),如果有错误发生则返回-1。失败原因存于errno 中
进程一旦调用了wait,就立即阻塞自己,由wait自动分析是否当前进程的某个子进程已经退出,如果让它找到了这样一个已经变成僵尸的子进程,wait就会收集这个子进程的信息,并把它彻底销毁后返回;如果没有找到这样一个子进程,wait就会一直阻塞在这里,直到有一个出现为止。如果成功,wait会返回被收集的子进程的进程ID,如果调用进程没有子进程,调用就会失败,此时wait返回-1,同时errno被置为ECHILD。
该函数我的理解是:为了避免出现僵尸进程(即父进程没有wait读取子进程的退出信息)
[cpp] view
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#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<sys/wait.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
pid_t pid;
char * message;
int n;
int exit_code;
pid = fork();
switch(pid)
{
case -1 :
perror("fork failed!\n");
exit(1);
case 0:
message = "this is the child";
n=5;
exit_code=37;
break;
default:
message = "this is the parent";
n=3;
exit_code=0;
break;
}
for(;n>0;n--){
puts(message);
sleep(1);
}
//这里为了防止在退出时父进程先退出导致子进程成为僵尸进程,用wait
if (pid != 0){
int stat_val;
pid_t child_pid = wait(&stat_val);
printf("child has finished :PID=%d\n",child_pid);
if (WIFEXITED(stat_val))
printf("child exited with code %d\n",WEXITSTATUS(stat_val));
else
printf("child terminated abnormally\n");
}
exit(exit_code);
}
1.6 函数waitpid
[cpp] viewplain copy
函数原型:
pid_t waitpid(pid_t pid,int * status,int options);
参数说明:
pid<-1 等待进程组识别码为pid 绝对值的任何子进程。
pid=-1 等待任何子进程,相当于wait()。
pid=0 等待进程组识别码与目前进程相同的任何子进程。
pid>0 等待任何子进程识别码为pid 的子进程。
status:子进程的结束状态值会由参数status返回。
pid_t:如果执行成功则返回子进程识别码(PID),如果有错误发生则返回
-1。失败原因存于errno 中。
常用结构:
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//设置等待子进程,且父进程不阻塞
waitpid(child_pid,(int*)0,WNOHANG)
WNOHANG表示非阻塞调用。
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