fork和vfork的区别

时间  2019-11-26
标签 fork vfork 区别 栏目 Apache 繁體版
原文   原文链接

参见百度百科API说明：html

fork

头文件：

#include<unistd.h>app

#include<sys/types.h>函数

函数原型：

pid_t fork( void);spa

（pid_t 是一个宏定义，其实质是int 被定义在#include<sys/types.h>中）.net

返回值： 若成功调用一次则返回两个值，子进程返回0，父进程返回子进程ID；不然，出错返回-13d

函数说明：

一个现有进程能够调用fork函数建立一个新进程。由fork建立的新进程被称为子进程（child process）。fork函数被调用一次但返回两次。两次返回的惟一区别是子进程中返回0值而父进程中返回子进程ID。code

子进程是父进程的副本，它将得到父进程数据空间、堆、栈等资源的副本。注意，子进程持有的是上述存储空间的“副本”，这意味着父子进程间不共享这些存储空间。htm

UNIX将复制父进程的地址空间内容给子进程，所以，子进程有了独立的地址空间。在不一样的UNIX (Like)系统下，咱们没法肯定fork以后是子进程先运行仍是父进程先运行，这依赖于系统的实现。因此在移植代码的时候咱们不该该对此做出任何的假设。blog

为何fork会返回两次？

因为在复制时复制了父进程的堆栈段，因此两个进程都停留在fork函数中，等待返回。所以fork函数会返回两次，一次是在父进程中返回，另外一次是在子进程中返回，这两次的返回值是不同的。过程以下图进程

调用fork以后，数据、堆栈有两份，代码仍然为一份可是这个代码段成为两个进程的共享代码段都从fork函数中返回，箭头表示各自的执行处。当父子进程有一个想要修改数据或者堆栈时，两个进程真正分裂。

fork函数的特色归纳起来就是“调用一次，返回两次”，在父进程中调用一次，在父进程和子进程中各返回一次。

fork的另外一个特性是全部由父进程打开的描述符都被复制到子进程中。父、子进程中相同编号的文件描述符在内核中指向同一个file结构体，也就是说，file结构体的引用计数要增长。

vfork

vfork（创建一个新的进程）

相关函数wait，execve

头文件 #include<unistd.h>

定义函数pid_t vfork(void);

vfork（）会产生一个新的子进程.可是vfork建立的子进程与父进程共享数据段,并且由vfork建立的

子进程将先于父进程运行.fork()的使用详见百度词条fork().

vfork()用法与fork()类似.可是也有区别,具体区别归结为如下3点:

1. fork():子进程拷贝父进程的数据段，代码段. vfork():子进程与父进程共享数据段.

2. fork():父子进程的执行次序不肯定.

vfork():保证子进程先运行，在调用exec或exit以前与父进程数据是共享的,在它调用exec

或exit以后父进程才可能被调度运行。

3. vfork()保证子进程先运行，在她调用exec或exit以后父进程才可能被调度运行。若是在

调用这两个函数以前子进程依赖于父进程的进一步动做，则会致使死锁。

4.当须要改变共享数据段中变量的值，则拷贝父进程。

我的理解:
fork和vfork均可以用来建立子进程.fork建立子进程后,父子进程的数据段和堆栈段分离,会产生复制消耗资源.而在实际的应用中,有时是不须要的.好比子进程建立后就执行exec调用了.这样就产生了vfork,其产生的子进程和父进程共享数据段. 同时fork建立的子进程和父进程的运行的前后顺序是没有保证的,便可能父进程先运行,也可能子进程先运行.而vfork的特色是保证子进程先运行.只有子进程经过经过exec或者exit退出后,父进程才能运行.但这个特定也决定了,若是子进程依赖父进程的操做的话,就会产生死锁(即其须要父进程执行，而父进程必须在其完成后才能执行，互相等待)。

使用实例

下面经过几个例子加以说明：
第一：子进程拷贝父进程的代码段的例子：

   1: #include<sys/types.h>
   2: #include<unistd.h>
   3: #include<stdio.h>
   4:  
   5: int main()  
   6: {  
   7:     pid_t pid;  
   8:     pid = fork();  
   9: if(pid<0)  
  10:         printf("error in fork!\n");  
  11: else if(pid == 0)  
  12:         printf("I am the child process,ID is %d\n",getpid());  
  13: else
  14:         printf("I am the parent process,ID is %d\n",getpid());  
  15: return 0;  
  16:  
  17: }

运行结果：

cnt=1
I am the child process,ID is 2164
cnt=1
I am the parent process,ID is 2163

为何两条语 都会打印呢？这是由于fork（）函数用于从已存在的进程中建立一个新的进
程，新的进程称为子进程，而原进程称为父进程，fork （）的返回值有两个，子进程返回0，
父进程返回子进程的进程号，进程号都是非零的正整数，因此父进程返回的值必定大于零，
在pid=fork();语句以前只有父进程在运行，而在pid=fork();以后，父进程和新建立的子进程
都在运行，因此若是pid==0，那么确定是子进程，若pid ！=0 （事实上确定大于0），那么是
父进程在运行。而咱们知道fork()函数子进程是拷贝父进程的代码段的，因此子进程中一样
有
if(pid<0)
         printf("error in fork!");
     else if(pid==0)
         printf("I am the child process,ID is %d\n",getpid());
     else
         printf("I am the parent process,ID is %d\n",getpid());
}
这么一段代码，因此上面这段代码会被父进程和子进程各执行一次，最终因为子进程的pid= =0,

而打印出第一句话，父进程的pid>0，而打印出第二句话。因而获得了上面的运行结果。
再来看一个拷贝数据段的例子：

   1: #include<sys/types.h>
   2: #include<unistd.h>
   3: #include<stdio.h>
   4:  
   5: int main()  
   6: {  
   7:     pid_t pid;  
   8: int cnt = 0;  
   9:     pid = fork();  
  10: if(pid<0)  
  11:         printf("error in fork!\n");  
  12: else if(pid == 0)  
  13:     {  
  14:         cnt++;  
  15:         printf("cnt=%d\n",cnt);  
  16:         printf("I am the child process,ID is %d\n",getpid());  
  17:     }  
  18: else
  19:     {  
  20:         cnt++;  
  21:         printf("cnt=%d\n",cnt);  
  22:         printf("I am the parent process,ID is %d\n",getpid());  
  23:     }  
  24: return 0;  
  25: }

你们觉着打印出的值应该是多少呢？是否是2 呢？先来看下运行结果吧

  1. [root@localhost fork]# ./fork2 
  2. cnt=1 
  3. I am the child process,ID is 5077 
  4. cnt=1 
  5. I am the parent process,ID is 5076 

为何不是2 呢？由于咱们一次强调fork （）函数子进程拷贝父进程的数据段代码段，因此
cnt++;
    printf("cnt= %d\n",cnt);

    return 0
将被父子进程各执行一次，可是子进程执行时使本身的数据段里面的（这个数据段是从父进
程那copy 过来的如出一辙）count+1，一样父进程执行时使本身的数据段里面的count+1，
他们互不影响，与是便出现了如上的结果。

那么再来看看vfork （）吧。若是将上面程序中的fork （）改为vfork（），运行结果是什么
样子的呢？

  1. cnt=1  
  2. I am the child process,ID is 4711  
  3. cnt=1  
  4. I am the parent process,ID is 4710  
  5. 段错误 

原本vfock（）是共享数据段的，结果应该是2，为何不是预想的2 呢？先看一个知识点：
vfork 和fork 之间的另外一个区别是：vfork 保证子进程先运行，在她调用exec 或exit 之
后父进程才可能被调度运行。若是在调用这两个函数以前子进程依赖于父进程的进一步动
做，则会致使死锁。
这样上面程序中的fork （）改为vfork（）后，vfork （）建立子进程并无调用exec 或exit，
因此最终将致使死锁。
怎么改呢？看下面程序：

   1: #include<sys/types.h>
   2: #include<unistd.h>
   3: #include<stdio.h>
   4:  
   5: int main()  
   6: {  
   7:     pid_t pid;  
   8: int cnt = 0;  
   9:     pid = vfork();  
  10: if(pid<0)  
  11:         printf("error in fork!\n");  
  12: else if(pid == 0)  
  13:     {  
  14:         cnt++;  
  15:         printf("cnt=%d\n",cnt);  
  16:         printf("I am the child process,ID is %d\n",getpid());  
  17:        _exit(0);  
  18:     }  
  19: else
  20:     {  
  21:         cnt++;  
  22:         printf("cnt=%d\n",cnt);  
  23:         printf("I am the parent process,ID is %d\n",getpid());  
  24:     }  
  25: return 0;  
  26:  
  27: }
若是没有_exit（0）的话，子进程没有调用exec 或exit，因此父进程是不可能执行的，在子
进程调用exec 或exit 以后父进程才可能被调度运行。
因此咱们加上_exit(0);使得子进程退出，父进程执行，这样else 后的语句就会被父进程执行，
又因在子进程调用exec 或exit以前与父进程数据是共享的,因此子进程退出后把父进程的数
据段count改为1 了，子进程退出后，父进程又执行，最终就将count变成了2，看下实际
运行结果：

  1. [root@localhost fork]# gcc -o fork3 fork3.c  
  2. [root@localhost fork]# ./fork3 
  3. cnt=1 
  4. I am the child process,ID is 4711 
  5. cnt=2 
  6. I am the parent process,ID is 4710 

 

refer：http://baike.baidu.com/view/1952900.htm

         http://baike.baidu.com/view/1745340.htm

         http://blog.csdn.net/jianchi88/article/details/6985326

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