使用 C 語言中的 fork 函式
Jinku Hu
2023年10月12日
本文將介紹幾種在 C 語言中使用 fork 函式的方法。
使用 fork 函式在 C 語言中建立一個新的程序
fork 函式用於建立一個新的程序，代表呼叫者程序的重複。需要注意的是，呼叫程序按慣例被稱為父程序，新建立的程序-子程序。儘管我們在上面提到子程序是父程序的重複，但還是有一些區別，比如子程序有自己唯一的 PID（關於區別的完整細節在 fork 手冊頁中列出）。
在下面的例子中，我們實現了一個簡單的場景，即使用 fork 來併發執行兩個程序。第一個 if 語句檢查是否返回錯誤程式碼，只有在 fork 成功的情況下才繼續執行。下一個 if 語句演示瞭如何組織程式碼由併發程序執行。
與其他函式相比，fork 呼叫有點獨特，因為它成功後會返回兩次-在父程序和子程序中-在父程序中返回子程序的 PID，在子程序中返回 0 值。需要注意的是，我們相應地指定了迴圈的條件，以區分程序的不同程式碼路徑。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
int main(void) {
pid_t c_pid = fork();
if (c_pid == -1) {
perror("fork");
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (c_pid == 0) {
printf("printed from child process - %d\n", getpid());
exit(EXIT_SUCCESS);
} else {
printf("printed from parent process - %d\n", getpid());
wait(NULL);
}
exit(EXIT_SUCCESS);
}
輸出：
printed from parent process - 8485
printed from child process - 8486
在 C 語言中使用 exec 函式之一在子程序中執行新程式
使用 fork 函式的常見情況之一是在子程序中執行一個新的程式，這可以通過在其中新增一個 exec 函式來實現。在這種情況下，我們實現了一個名為 spawnChild 的單獨函式，它可以建立一個新的程序，然後呼叫 execvp 來執行給定的程式。我們選擇了一個廣泛使用的命令列程式-top 在子程序中執行。需要注意的是，父程序可以選擇使用 waitpid 來等待子程序的狀態變化。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
pid_t spawnChild(const char* program, char** arg_list) {
pid_t ch_pid = fork();
if (ch_pid == -1) {
perror("fork");
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (ch_pid == 0) {
execvp(program, arg_list);
perror("execve");
exit(EXIT_FAILURE);
} else {
printf("spawned child with pid - %d\n", ch_pid);
return ch_pid;
}
}
int main(void) {
int ret;
const char* args[] = {"top", NULL, NULL};
pid_t child;
int wstatus;
child = spawnChild("top", args);
if (waitpid(child, &wstatus, WUNTRACED | WCONTINUED) == -1) {
perror("waitpid");
exit(EXIT_FAILURE);
}
exit(EXIT_SUCCESS);
}
輸出：
printed from child process - 8486
作者： Jinku Hu
