學了好久終于搞懂fork函數的一些作用

1. fork函數作用：用于創建新的子進程

這是fork最根本的功能，在父進程里創建新的子進程、

但是創建新的子進程之后呢？

子進程和父進程的關系是什么樣的？

為什么fork得到的子進程返回值為0，父進程得到的返回值是子進程pid？

以及多級fork函數調用，得到曾曾……曾孫子進程返回的pid是多少呢？

2. 繼承父進程的一切

調用fork函數之后，父進程會創建一個幾乎一模一樣的子進程出來

幾乎一模一樣是什么意思？

1. 子進程的代碼和父進程完全相同
2. 子進程的變量以及變量的值和父進程完全相同，包括全局變量，局部變量都相同，但是唯一的不同就是fork()函數的返回值不同，如果用一個變量接受fork函數返回值，那么父子進程這個變量的值就會不同
   1. 比如：父進程執行fork函數創建子進程，這個fork函數在父進程里返回的是子進程的 PID； 在子進程里返回的是 0
   2. 這是為了區分父子，因為他們完全一模一樣的話操作系統也不知道誰是爹誰是兒了，就不方便管理，僅此而已
3. 執行順序也相同，子進程會接著父進程的執行順序繼續往下執行，也就是接著執行父進程執行fork()創建自己之后的代碼，要注意的是如果子進程是在父進程的分支創建，那么子進程也就只能接著這個分支繼續執行，也就是說，子進程和父進程執行邏輯一樣，不會執行另一個分支，后面我們有題目講解

再次提醒，fork在父進程的返回值是子進程pid，在子進程中返回0

父子關系判斷很簡單：這個fork函數誰調用的誰就是爹，被創建的兒子接著fork往下執行

3. 子進程創建新的子進程，子子孫孫無窮匱也？

父進程執行fork創建子進程A，子進程A也執行fork創建孫子進程B

我們知道父進程中執行一個fork返回子進程A的pid，且這個fork在子進程A會返回0

那么子進程A執行另一個fork創建孫子進程B，這個fork在子進程A的返回值是什么呢？

答案如下：

子進程A執行fork()創建孫子進程B，該fork在子進程A中返回孫子進程B的pid

那么聰明的你一定知道該fork在孫子進程B中返回值是0

因為子進程A執行fork函數創建孫子進程B，A是B的父親，所以在中A返回B的PID，在B中返回0

4. 讀如下代碼，寫出執行結果，并描述父子關系

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
?
int main()
{pid_t pid1, pid2, pid3;pid1 = 0, pid2 = 0, pid3 = 0;pid1 = fork();if (pid1 == 0){pid2 = fork();pid3 = fork();}else{pid3 = fork();if (pid3 == 0){pid2 = fork();}if ((pid1 == 0) && (pid2 == 0)){printf("Level 1\n");}if (pid1 != 0){printf("Level 2\n");}if (pid2 != 0){printf("Level 3\n");}if (pid3 != 0){printf("Level 4\n");}}return 0;
}

分析

1. 父進程創建子進程1，pid1記錄fork()返回值，也就是子進程1的pid，這里用pid1代指子進程1

2. 父進程繼續執行，遇到if-else分支，父進程的pid1保存子進程1的pid，不為0，進入else分支

   1. 父進程再次創建子進程2，pid3保存子進程2的pid

   2. 父進程的pid1和pid3不為0，pid2 = 0，故進入if(pid1!=0)和if(pid3!=0)分支，輸出Level 2 和Level 4父進程結束

3. 子進程1從pid1 = fork()之后開始執行，pid1 = fork返回值0，且子進程1繼承父進程的pid2、pid3，所以子進程進入if分支

   1. 子進程創建孫子進程1，pid2 = 孫子進程1的pid，孫子進程還會創建曾孫子進程1

   2. 創建孫子進程2，pid3 = 孫子進程2的pid

   3. 子進程1結束

   4. 孫子進程1和孫子進程2以及曾孫子進程1都在if分支里，不會到else分支去，故不輸出

4. 子進程2從else 分支的第一個fork函數后開始運行，故pid3 = 0 (fork()返回值)，繼承父進程的 pid1 = 子進程1的pid，pid2 = 0

   1. 進入if(pid3 ==0)分支，創建孫子進程3，pid2 = 孫子進程3的pid

   2. 子進程2進入if(pid1 != 0) 和if(pid2 != 0)分支，分別輸出Level 2和Level 3

   3. 子進程2結束

5. 孫子進程3的pid2 = 0 (fork返回值)，繼承子進程2的pid1 = 子進程1的pid，pid3 = 0

   1. 進入if(pid1 != 0)分支，輸出Level 2

故答案為：

Level 2
Level 4
Level 2
Level 3
Level 2

執行結果如下：