Linux系统编程——vfork() 函数详解

所需头文件：

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

pid_t vfork(void);

功能：

vfork() 函数和 fork() 函数）一样都是在已有的进程中创建一个新的进程，但它们创建的子进程是有区别的。

参数：

无

返回值：

成功：子进程中返回 0，父进程中返回子进程 ID。pid_t，为无符号整型。

失败：返回 -1。

fork() 与 vfock() 都是创建一个进程，那它们有什么区别呢？

1）fork()： 父子进程的执行次序不确定。

   vfork()：保证子进程先运行,在它调用 exec（进程替换） 或 exit（退出进程）之后父进程才可能被调度运行。

2）fork()： 子进程拷贝父进程的地址空间，子进程是父进程的一个复制品。

准确来说，在调用 exec（进程替换） 或 exit（退出进程） 之前与父进程数据是共享的）

下面我们写一个例子来测试，通过 vfork() 创建的子进程会执行完后，才到父进程执行：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
  pid_t pid;
  
  pid = vfork();  // 创建进程
  if(pid < 0){ // 出错
    perror("vfork");
  }
  
  if(0 == pid){ // 子进程
  
    sleep(3); // 延时 3 秒
    printf("i am son\n");
    
    _exit(0); // 退出子进程，必须
  }else if(pid > 0){ // 父进程
    
    printf("i am father\n");
    
  }
  
  return 0;
}

上面的代码，已经让子进程延时 3 s，结果还是子进程运行结束后，父进程才执行，运行结果如下：

接下来，我们一起验证，子进程共享父进程的地址空间：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int a = 10;

int main(int argc, char *argv[])
{
  pid_t pid;
  
  int b = 20;
  
  pid = vfork();  // 创建进程
  if(pid < 0){ // 出错
    perror("vfork");
  }
  
  if(0 == pid){ // 子进程
  
    a = 100, b = 200;
    printf("son: a = %d, b = %d\n", a, b);
    
    _exit(0); // 退出子进程，必须
  }else if(pid > 0){ // 父进程
    
    printf("father: a = %d, b = %d\n", a, b);
    
  }
  
  return 0;
}

通常运行结果得知，子进程修改 a, b 的值，会影响到父进程的 a, b, 效果图如下：

vfork() 保证子进程先运行，在它调用 exec（进程替换） 或 exit（退出进程）之后父进程才可能被调度运行。如果子进程没有调用 exec, exit, 程序则会导致死锁，程序是有问题的程序，没有意义，测试代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
  pid_t pid;
  
  pid = vfork();  // 创建进程
  if(pid < 0){ // 出错
    perror("vfork");
  }
  
  if(0 == pid){ // 子进程
  
    printf("i am son\n");
    sleep(1);
    
    // 子进程没有调用 exec 或 exit
  }else if(pid > 0){ // 父进程
    
    printf("i am father\n");
    sleep(1);
  }
  
  return 0;
}

运行结果如下：

所以，用 vfork() 创建进程，子进程里一定要调用 exec（进程替换） 或 exit（退出进程），否则，程序会出问题，没有意义。