一. 进程创建
fork函数用于创建新进程，生成的进程称为子进程，而调用fork的进程称为父进程。
fork函数的声明位于头文件 中。
在创建子进程时，系统会为子进程分配新的内存块和内核数据结构，并将父进程的部分数据结构内容复制到子进程中。子进程随后被添加到系统的进程列表中。fork函数执行后，调度器开始调度新创建的进程。
关于fork函数的返回值：
子进程接收到返回值0。父进程接收到子进程的进程ID（PID）。如果创建失败，fork函数返回-1。
子进程和父进程共享fork函数之后的代码。
实例演示：
int main() { printf("before: pid: %dn", getpid()); pid_t id = fork(); printf("after:n"); if (id == 0) { // 子进程 printf("我是子进程 pid: %d ppid: %dn", getpid(), getppid()); } else if (id > 0) { // 父进程 printf("我是父进程 pid: %d ppid: %dn", getpid(), getppid()); } else { printf("出错n"); } return 0;}
二. 进程终止
进程终止的情况有三种：
代码运行完毕，结果正确。代码运行完毕，结果不正确。代码异常终止：本质上是接收到相应的信号。
常用的进程退出方法包括：
returnexit_exit
父进程会关心子进程的运行情况。子进程在退出时会变成僵尸进程，需要父进程回收。
父进程期望获得子进程退出的信息，包括：
子进程是否异常退出。如果异常，可以通过错误码查看错误信息。通过退出码了解进程的退出情况。
可以使用以下命令查看最后一次进程退出的退出码：
echo $?
我们可以打印每个错误码对应的错误信息：
int main() { for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("错误码 %d 对应的错误信息是：%sn", i, strerror(i)); } return 0;}
错误码为0时，表示代码正常执行完毕，因此主函数中的return通常是return 0。我们也可以设计一套自定义的错误码体系。
exit和_exit都可以退出进程，但exit在退出前会执行额外的工作：
执行通过atexit或on_exit定义的清理函数。关闭所有打开的流，并将所有缓存数据写入。调用_exit。
而_exit是直接退出进程，不处理缓冲区。因此，通常推荐使用exit函数来退出进程。
三. 进程等待
进程等待是通过系统调用wait或waitpid来检测和回收子进程的状态。
为什么需要进程等待？
子进程在退出时会变成僵尸进程，无法被杀死，需要通过进程等待来回收，解决内存泄漏问题。通过进程等待，父进程可以获得子进程的退出情况，了解子进程任务的完成情况。
父进程通过调用wait或waitpid来回收僵尸进程。
wait函数：
wait函数的头文件是。
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返回值：
成功返回被等待进程的PID。失败返回-1。
参数：
输出型参数，用于获取子进程的退出状态。如果不关心，可以设置为NULL。
wait等待任意一个子进程。
实例：
#include #include void Run() { int cnt = 5; while (cnt) { printf("我是一个子进程 pid: %d ppid: %dn", getpid(), getppid()); cnt--; sleep(1); }}int main() { pid_t id = fork(); if (id == 0) { // 子进程 Run(); exit(0); } else if (id > 0) { // 父进程 int cnt = 10; while (cnt) { printf("我是一个父进程 pid: %d ppid: %dn", getpid(), getppid()); cnt--; sleep(1); } pid_t ret = wait(NULL); } else { printf("出错n"); } return 0;}
可以使用以下指令查看运行时进程的变化：
while :; do ps ajx | head -1 && ps ajx | grep testwait | grep -v grep; sleep 1; echo "------------------------"; done
waitpid函数：
waitpid函数有三个参数：
pid：pid = -1等待任何一个子进程，与wait等效；pid > 0等待其进程ID与pid相等的子进程。status：WIFEXITED(status)若为正常终止子进程返回的状态，则为真；WEXITSTATUS(status)若WIFEXITED非零，提取子进程退出码。options：WNOHANG若pid指定的子进程没有结束，则waitpid()函数返回0，不予以等待；若正常结束，则返回该子进程的ID。
status是一个输出型参数，类型为int，有32个比特位，可以视为位图。低7位表示终止信号，第8位表示core dump标志，第9位到第15位表示退出状态。
获取终止信号：status & 0x7f
获取退出码：(status >> 8) & 0xff
为什么要传一个输出型参数？因为进程之间具有独立性，不能使用全局变量代替。
等待的原理：
子进程在退出时，会将退出码和终止信号写入PCB的exit_code和exit_signal变量中。等待进程时，从子进程的PCB中读取这两个变量的值，并写入到输出型变量status中，这样父进程就可以知道子进程的退出信息。
实例：
int main() { pid_t id = fork(); if (id == 0) { // 子进程 int cnt = 5; while (cnt) { printf("我是一个子进程 pid: %d ppid: %dn", getpid(), getppid()); cnt--; sleep(1); } } else if (id > 0) { // 父进程 int status = 0; while (1) { // 轮询 pid_t ret = waitpid(-1, &status, WNOHANG); // 非阻塞 if (ret > 0) { printf("子进程退出，等待成功n"); break; } else if (ret == 0) { printf("你先等等，子进程还没有退出....n"); sleep(1); } else { printf("等待失败n"); break; } } return 0; }}
四. 进程替换
在理解进程替换之前，我们先看看如何使用进程替换。操作系统提供了以下进程替换函数：
这些函数如果调用成功，则加载新的程序从启动代码开始执行，不再返回。如果调用失败，则返回-1。因此，exec函数只有失败的返回值，没有成功的返回值。
参数的含义：
l(list)：表示参数采用列表形式。v(vector)：参数用数组形式。p(path)：有p自动搜索环境变量PATH。e(env)：表示自己维护环境变量。
以上就是【Linux】进程控制：理解什么是进程创建，进程终止，进程等待 | 进程替换的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！
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