初识Linux · 进程（3）

前言：

承接上文中对进程的内部属性及在操作系统层面的组织方式、系统接口调用、task_struct等方面的介绍，今天我们将从进程的相关属性出发，继续探讨进程的创建过程。

进程的创建承接上文。

上文提到，进程的创建是通过调用系统接口fork实现的，因此有时对子进程理解不深的人可能会编写如下代码：

while(1){
    printf("aaa\n");
    fork();
    printf("...\n");
}

这段代码本身并无错误，但运行时会发现打印的结果并非单一的父子进程输出。因为子进程会执行父进程的后续代码，导致子进程也会进入死循环，进而创建更多的子进程，形成指数级增长。因此第二个printf语句的输出会呈1、2、4、8的模式递增，这容易让人感到困惑。

接下来，我们来看另一个场景，编写了如下代码：

printf("I am a child process, my pid is %d\n", getpid());
printf("I am a parent process, my pid is %d\n", getppid());

运行这段代码时，你会发现pid会变化，这是正常的现象。但为什么ppid保持不变呢？这也是正常的吗？

当我们使用指令ps -xaj打开任务管理器界面时，会发现2878进程是bash（注意，2878不一定是bash，具体取决于./test，每个进程的pid都会变化）。

那么，什么是bash呢？

当我们运行：

bash会提示我们./是个目录，无法运行。

实际上，bash就是命令行解释器。我们刚才运行的./test就像是公司的实习生，而bash则是公司的boss，管理着所有的实习生（子进程）。

为什么我们要创建子进程呢？

根据前面的代码，我们知道子进程会继承父进程的后续所有代码。但我们创建子进程的目的是为了执行这些代码吗？父进程也可以执行啊，为什么要创建子进程呢？这时候，前面埋下的伏笔就起作用了。这里有一个容易让人迷惑的问题：一个函数的返回值可以返回几次？

大多数初学者可能都会回答一次，但fork的奇异之处就在这里：

当我们man fork后，在手册中查询返回值的描述时，翻译过来就是：成功创建子进程，那么子进程的Pid就会返回给父进程，0返回给子进程，失败了则返回-1给父进程。也就是说，成功时会有两个返回值，我们就可以编写如下代码：

pid_t id = fork();
if(id == 0)
{
    printf("hehehe\n");
}
else
{
    printf("hahahha\n");
}

最后的打印结果是：

按照传统C语言的逻辑，只会打印一个，但这里却颠覆了我们的代码观念。

奇怪的是，明明变量只有一个id，为什么会有两份呢？

实际上，在fork的时候，fork的实现部分，return id是代码吧？在fork的函数体内，已经创建了子进程，所以会返回两份id，因为父进程也会进入fork函数，因此有了两份id。至于为什么会有“两份”，我们先埋个伏笔。

由此得出结论，子进程的创建是为了执行不同的任务，而不是为了执行与父进程相同的工作。

那么，我们如何创建指定数量的进程呢？

如果我们采用最开始的指数级别创建方式，显然不好控制。我们可以利用fork的返回值来帮助我们创建指定数量的进程。因为创建成功时，会返回0给子进程，我们可以让这个子进程进入一个函数体中不再出来，这样就不会导致子进程创建子进程的情况：

void Run()
{
    while(1)
    {
        printf("My pid is %d, ppid is %d\n", getpid(), getppid());
        sleep(1);
    }
}

int main()
{
    for(int i = 0; i < 5; i++)
    {
        pid_t id = fork();
        if(id == 0)
        {
            Run();
            break;
        }
    }
    Run();
    return 0;
}

来看一下结果。

不出所料，我们创建了6个进程，主函数是第一个进程，后面通过for循环创建了5个子进程，且5个子进程之间没有关联。通过它们的pid我们发现5个子进程的ppid都是父进程的12607。我们大胆预测父进程的ppid 4335是bash进程，这一点我们就不验证了。

现在我们已经基本熟悉了进程的创建，那么如何查看进程的大部分信息呢？

首先引入一个问题，指令是进程吧？那么我们运行指令后，指令的工作路径在哪里呢？这个问题可能有点让人摸不着头脑，我们用文件举例，如果我们编写如下代码：

int main(){
    chdir("/home/whb/111");
    FILE *fp = fopen("log.txt", "w");
    (void)fp; // 忽略警告
    fclose(fp);
    while(1)
    {
        printf("I am a process, pid: %d\n", getpid());
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

那么log.txt文件默认会在哪里创建呢？应该是当前代码的工作路径吧？

在VS中就像这样，同理，Linux中的进程工作时也应该有自己的工作路径，我们从哪里查看工作路径呢？

在根目录的proc中，proc是process的缩写。

此时，我们就可以看到proc中的信息了。如果我们要查看某个具体进程的信息，只需要：

同时运行其他两条指令，我们在27847父进程中可以注意以下事项：

本文首先关注两个属性，一个是cwd，一个是exe，cwd是current working directory，当前工作目录的意思，exe则记录对应进程中可执行文件的路径。

当你对某个进程进行cd操作时，发现可以cd进去，说明进程本质上就是一个个的目录，目录中记录了进程的所有信息。此时，对Linux中“一切皆文件”的理解又加深了一层！

感谢阅读！

以上就是初识Linux · 进程（3）的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！