本文主要是介绍关于Linux下的进程创建与终止（进程篇 - 涉及写时拷贝，fork函数），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
目录
创建进程
写时拷贝
fork函数
进程终止
进程终止时，操作系统都做了什么？
进程终止的常见方式有哪些？
如何使用代码终止掉一个进程？
创建进程
写时拷贝
在了解下面的内容之前，我们需要先聊一聊写时拷贝这一概念。
什么是写时拷贝呢?
通常，父进程与子进程的代码是共享的，父进程与子进程不再进行写入时，数据也是共享的，当任意一方试图写入的时候，便会以写时拷贝的方式各自生成一份副本，这项技术被称为写时拷贝。
示例：
为什么会存在写实拷贝这一项技术呢？
一般而言，创建子进程，子进程是必须要独立出去的，因为进程是具有独立性的，理论上，子进程也必须要有自己的代码以及数据。
可是，fork创建子进程，我们并没有加载的过程，这也就意味着，子进程并没有自己的代码与数据! 所以，子进程必须 “使用” 父进程的代码与数据。
代码：都是不可以被写的，进程只有读取的权限，所以说父子进程共享代码，没有问题。但是
数据：是可以被父进程或者子进程更改的，所以从这一方面来说，必须分离。
对于数据来说：
创建进程的时候，就直接进行拷贝分离，吗？？？可是拷贝子进程根本不会用到的空间，或者拷贝到子进程只会读取但是不会写入的空间，无疑增大了内存的负担。那么什么样的数据子进程会进行写入呢？？？系统根本无法提前预知哪些数据会被写入。
所以，系统选择了写实拷贝的技术，来实现父进程与子进程的数据分离，完成了进程独立性的技术保障。子进程或者父进程需要进行写入的时候，系统再进行分配空间，必要的时候拷贝原数据。这是高效使用内存的一种表现。
也可以参考程序地址空间这一概念
fork函数
#include <unistd.h> pid_t fork(void); 返回值：自进程中返回0，父进程返回子进程id，出错返回-1
- 分配新的内存块和内核数据结构给子进程
- 将父进程部分数据结构内容拷贝至子进程
- 添加子进程到系统进程列表当中
- fork返回，开始调度器调度
注：fork之前父进程独立执行，fork之后，父子两个执行流分别执行。注意，fork之后，谁先执行完全由调度器决定。
示例1：
示例2：
fork函数用法
- 一个父进程希望复制自己，使父子进程同时执行不同的代码段。
- 一个进程要执行一个不同的程序
fork函数调用失败原因
- 系统中有太多的进程
- 实际用户的进程数超过了限制
fork的两个返回值是什么？
给父进程返回子进程的pid，给子进程返回0
fork为什么会有两个返回值？
因为在实现fork这个函数的时候，在这个函数内部，return返回之前，fork函数就已经开始生效了，这也就意味着return会被执行两次，一次是原本的父进程，一次是fork在函数创建子进程的返回值。
示例：在实现fork函数的内部，就已经是两个执行流了
一个变量怎么可能同时保存不同的值？
pid_t id = fork();
因为return会被执行两次。
return的本质，不就是对id进行写入吗!
此时发生了写时拷贝!，所以父子进程各自其实在物理内存中，有属于自己的变量空间!只不过在用户层用同一个变量(虚拟地址!)来标识了。也可以参考程序地址空间这一概念
问题：fork之后，是调用fork函数这一行之后的代码开始与父进程共享？还是父进程所有的代码都与子进程共享??
注：pc：程序计数器（当前正在执行代码的下一行代码的地址）
示例：
- 1．我们的代码汇编之后，会有很多行代码，而且每行代码加载到内存之后，都有对应的地址
- 2．因为进程随时可能被中断（可能并没有执行完)，下次回来，还必须从之前的位置继续运行(不是最开始哦!)，就要要求CPU必须随时记录下，当前进程执行的位置，所以，CPU内有对应的寄存器数据（这就是进程的上下文数据），用来记录当前进程的执行位置!
- 3.寄存器在CPU内，只有一份，寄存器内的数据，是可以有多份的!
- 创建的时候，要不要给子进程 --- 进程的上下文数据? 答案是需要的。
所以，虽然父子进程各自调度，各自会修改EIP,但是已经不重要了，因为子进程已经认为自己的EIP起始值，就是fork之后的代码!!
进程终止
进程终止时，操作系统都做了什么？
谈到进程终止，首先我们需要明白，创建进程时，操作系统都做了些什么？
创建进程 ---> 操作系统要管理进程 ---> 创建内核数据结构test_struct ---> 创建对应的地址空间mm_struct ---> 创建页表，构建映射关系 ---> 在一定程度上，将该进程对应的代码和数据加载至内存
所以，进程终止，就是操作系统释放进程申请的相关数据结构和对应的数据与代码（本质上就是释放内存资源，也可能是CPU或者是磁盘等等，但是只会占很少的一部分，更多的还是内存）。
进程终止的常见方式有哪些？
情况示例：
a.代码跑完，结果正确
b.代码跑完，结果不正确
c.代码没有跑完，程序崩溃
老样子，谈上述前两种情况之前，先来聊一聊main函数的返回值。
好像从我们开始学习写代码的时候，老师就告诉我们，main函数的最后一行要写 return 0；可是为什么？mian函数返回的意义是什么？return 0的含义是什么? return 其他的值可不可以？
答案是这样的，main函数返回的意义是返回给上一级进程，用来评判该进程的执行结果；return 0代表的是进程的退出码；可以return其他值，并不总是0；这里0标识 sucesss，非0标识运行结果不正确。
非0值有很多，不同的非0值就可以标识不同的错误原因，这样在程序结束之后，当结果不正确时，方便我们快速定位原因。
示例：Linux下可以通过strerror函数来获取系统的错误信息。
strerror#include<string>char* strerror(int errnum);
示例1：
Linux下的运行结果：
另外，Linux下，我们也可以通过指令，来获取进程的退出码
echo $？ ： 获取最近一个进程执行完毕的退出码示例2：
#include<stdio.h> #include<string.h> #include<stdlib.h>int sum(int top) {int s = 0;int i = 0;for(i = 1; i <= top; i++){s += i;}return s; }int main() {int ret = 0;int res = sum(100);if(res != 5050){//代码运行结果不正确ret = 1;}return ret; }
运行结果：
当我们故意调整一下逻辑：
int sum(int top) {int s = 0;int i = 0;for(i = 1; i < top; i++){s += i;}return s; }
运行结果：
因为函数是我们自己实现的，所以我们可以对返回值做判断，来确定程序运行的结果是正确的还是不正确的，进而设置main函数的返回值
示例3：
示例4：这里使用kill指令发送9号信号杀掉11111进程，但是系统此时是没有11111进程的
按道理来说这里的错误码应该是3啊。怎么会是1呢？？？ --- 因为这里的退出码叫自定义退出码，是可以自定义设置的
所以：我们自己可以使用这些退出码和含义，但是，如果你想自己定义，也可以自己设计一套退出方案!
关于情况c.代码没有跑完，程序崩溃
示例：这是经典的野指针错误
int main()
{printf("hello world\n");printf("hello world\n");printf("hello world\n");int *p = NULL;*p = 12345; // 野指针printf("hello world\n");printf("hello world\n");return 0;
}输出结果：段错误
程序崩溃的时候，退出码无意义。一般而言退出码对应的return语句，没有被执行，即使被执行，我们也不会关心，因为我们更想知道，程序为什么会崩溃?
如何使用代码终止掉一个进程？
- 1. return语句，就是终止进程的 !
- 2. exit函数在代码的任何地方调用，都表示直接终止进程
注意: main函数内的return是终止进程，main函数调用其他函数，其他函数内部的return不是终止进程，而是return返回
main函数内的 exit函数 是终止进程，main函数调用其他函数，其他函数内部的 exit函数 依旧会直接终止进程
示例1：
int main() {printf("hello world\n");printf("hello world\n");printf("hello world\n");return 1;printf("hello world\n");printf("hello world\n");return 0; }
输出：
示例2：
int main()
{printf("hello world\n");printf("hello world\n");printf("hello world\n");exit(111);printf("hello world\n");printf("hello world\n");return 0;
}输出：
示例3：
#include<stdio.h> #include<string.h> #include<stdlib.h>int sum(int top) {int s = 0;int i = 0;for(i = 1; i < top; i++){s += i;}exit(222);return s; }int main() {printf("hello world\n");printf("hello world\n");printf("hello world\n");exit(111);printf("hello world\n");printf("hello world\n");return 0; }
输出：
深入了解
_exit函数 ：Linux下的系统接口
#include <unistd.h> void _exit(int status); 参数：status 定义了进程的终止状态，父进程通过wait来获取该值
exit函数 ：c语言库函数
NAMEexit - cause normal process terminationSYNOPSIS#include <stdlib.h>void exit(int status);
- 1. 执行用户通过 atexit或on_exit定义的清理函数。
- 2. 关闭所有打开的流，所有的缓存数据均被写入
- 3. 调用_exit
二者区别：
c语言库–会把缓冲区的内容打印在显示器
Linux系统接口–不会把缓冲区内容打印在显示器
这篇关于关于Linux下的进程创建与终止（进程篇 - 涉及写时拷贝，fork函数）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
