再谈进程—从入门到出家（出家模拟器小游戏）

再谈进程—从入门到出家

这段时间由于工作上用到几个比较基础的进程编程，却发现自己好久没有接触进程了，都狂忘了！不得不感慨几句：老了老了~~~

趁着对进程的回忆，也总一个简单的总结，下次可以回头看看，也帮大家做一个回顾

这篇文章就叫——再谈进程—从入门到出家

创建进程

创建进程使用fork（）函数，由fork函数创建的进程被称为子进程；

＃include <unistd.h> pid_t fork(void);

注：fork函数被调用一次，但是返回两次，唯一的区别就是子进程的返回值是0，父进程的返回值则是新子进程的ID；

子进程是父进程的副本，子进程可以获得父进程的数据空间，堆和栈的副本，但是父子进程并不共享这些存储空间，父子进程共享这些正文段；

案例：

#include <sys/types.h> #include <unistd.h> int main() { pid_t pid; char* message; int n; pid = fork(); if(pid < 0) { perror("fork"); exit(1); } if(pid == 0) { message = "This is the child\n"; n = 6; } else { message = "This is the parent\n"; n = 3; } for(;n>0;n--) { printf(message); sleep(1); } return 0; }

看下结果：

root@iZuf67on1pthsuih96udyfZ:~/C /C _test/Progress# ./fork This is the parent This is the child This is the parent This is the child This is the parent This is the child This is the child root@iZuf67on1pthsuih96udyfZ:~/C /C _test/Progress# This is the child This is the child

父进程执行了三次，子进程执行了6次；

wait() 函数

首先，看一下wait() 函数的原型；

#include <wait.h> int wait(int *status)

函数功能：父进程一旦调用了wait就立即阻塞自己，由wait自动分析是否当前进程的某个子进程已经退出，如果让它找到了这样一个已经变成僵尸的子进程，wait就会收集这个子进程的信息，并把它彻底销毁后返回；如果没有找到这样一个子进程，wait就会一直阻塞在这里，直到有一个出现为止；

测试一

#include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> #include <stdio.h> int main() { pid_t pid; pid = fork(); if(pid < 0) { perror("fork"); exit(-1); } if(pid == 0) { printf("This is the child,pid=%d\n",getpid()); //exit(5); } else { sleep(1); printf("This is the parent\n"); pid_t pt = wait(NULL); printf("out,%d\n",pt); } return 0; }

结果：

root@iZuf67on1pthsuih96udyfZ:~/C /C _test/Progress# ./fork1 This is the child,pid=20334 This is the parent out,20334

我们再次测试下，子进程一直不退出，看下父进程会不会结束：

测试二

代码：

#include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> #include <stdio.h> int main() { pid_t pid; pid = fork(); if(pid < 0) { perror("fork"); exit(-1); } if(pid == 0) { while(1) { printf("This is the child,pid=%d\n",getpid()); sleep(3); } //exit(5); } else { sleep(1); printf("This is the parent\n"); pid_t pt = wait(NULL); printf("out,%d\n",pt); } return 0; }

结果：

root@iZuf67on1pthsuih96udyfZ:~/C /C _test/Progress# ./fork1 This is the child,pid=20344 This is the parent This is the child,pid=20344 This is the child,pid=20344 ^C

我们会发现wait函数起到了作用，一直阻塞等待子进程的结束，这样就不会产生僵尸进程；

进程还有很多知识，这个是最最基础的：

比如进程间通信：

管道
共享内存
信息队列
信号

信号

概念：

信号（signal）是linux进程通讯中唯一的异步通讯方式

信号从软件层次上看是对中断机制的一种模拟。一个进程收到信号时的处理方式与CPU收到中断请求时的处理方式一样。收到信号的进程会跳入信号处理函数，执行完后再跳回原来的位置继续执行

想必这个学过底层硬件的对这个很熟悉，比如单片机时钟中断等等，就是通过中断的方式去处理事件，然后返回；

信号处理方式：

忽略：大多数信号可以使用这个方式来处理，但是有两种信号不能被忽略（分别是 SIGKILL和SIGSTOP）。因为他们向内核和超级用户提供了进程终止和停止的可靠方法；
捕捉：需要告诉内核，用户希望如何处理某一种信号，说白了就是写一个信号处理函数，然后将这个函数告诉内核。当该信号产生时，由内核来调用用户自定义的函数，以此来实现某种信号的处理。
默认动作：对于每个信号来说，系统都对应由默认的处理动作，当发生了该信号，系统会自动执行；

首先看几个常用的信号

SIGHUP ：在用户终端连接(正常或非正常)结束时发出, 通常是在终端的控制进程结束时, 通知同一session内的各个作业, 这时它们与控制终端不再关联
SIGINT ：程序终止(interrupt)信号, 在用户键入INTR字符(通常是Ctrl-C)时发出，用于通知前台进程组终止进程。
SIGQUIT ：和SIGINT类似, 但由QUIT字符(通常是Ctrl-/)来控制. 进程在因收到SIGQUIT退出时会产生core文件, 在这个意义上类似于一个程序错误信号。
SIGILL：执行了非法指令. 通常是因为可执行文件本身出现错误, 或者试图执行数据段. 堆栈溢出时也有可能产生这个信号
SIGKILL ：用来立即结束程序的运行. 本信号不能被阻塞、处理和忽略。如果管理员发现某个进程终止不了，可尝试发送这个信号
SIG_IGN ：表示忽略该信号
SIG_DFL ：表示恢复对信号的系统默认处理。不写此处理函数默认也是执行系统默认操作

信号注册函数

函数原型：

#include <signal.h> typedef void (*sighandler_t)(int); sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

第一个参数signum：指明了所要处理的信号类型，它可以取除了SIGKILL和SIGSTOP外的任何一种信号。　第二个参数handler：描述了与信号关联的动作，它可以取SIG_IGN、SIG_DFL 、sighandler_t类型的函数指针

直接上案例：

信号案例一

#include <stdio.h> #include <signal.h> int main() { //SIG_IGN 忽略Ctrl c signal(SIGINT,SIG_IGN); while(1) { sleep(2); } return ; }

结果：

root@iZuf67on1pthsuih96udyfZ:~/C /C _test/signal# ./signal1 ^C ^C ^\Quit

这个使用了SIG_IGN表示忽略了SIGINT，也就是Ctrl C无效；

信号案例二

#include <stdio.h> #include <signal.h> int main() { //SIG_IGN ,启动默认的Ctrl c signal(SIGINT,SIG_DFL); while(1) { sleep(2); } return ; }

结果：

root@iZuf67on1pthsuih96udyfZ:~/C /C _test/signal# ./signal ^C

这里使用了信号SIG_DFL，表示了默认使用Ctrl C，一般我们会使用默认的，但是在一些特定情况下，我们会使用这个来恢复默认操作的；

信号案例三

#include <stdio.h> #include <signal.h> void fun(int signum) { printf("recv a signal,num is %d\n",signum); } int main() { signal(SIGINT,fun); while(1) { sleep(2); } return ; }

结果：

root@iZuf67on1pthsuih96udyfZ:~/C /C _test/signal# ./signal3 ^Crecv a signal,num is 2 ^Crecv a signal,num is 2 ^Crecv a signal,num is 2 ^Crecv a signal,num is 2 ^\Quit

这里其实改变了我们对信号SIGINT的使用，当我们使用CTRL C的时候，会执行我们自己定义的函数，但是同时，他的默认函数也会被我们函数所取代；

信号案例四

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<unistd.h> #include<signal.h> void alarm_fun(int signum) { printf("alarm out,signum = %d\n",signum); exit(1); } int main() { //定义信号 signal(SIGALRM,alarm_fun); //5s后会发送超时信号 alarm(5); int num = 0; scanf("%d",&num); //如果5s内输出，则清除闹钟 alarm(0); printf("num:%d\n",num); return 0; }

结果：

root@iZuf67on1pthsuih96udyfZ:~/C /C _test/signal# ./signal4 10 num:10 root@iZuf67on1pthsuih96udyfZ:~/C /C _test/signal# ./signal4 alarm out,signum = 14 root@iZuf67on1pthsuih96udyfZ:~/C /C _test/signal#

这段代码使用了SIGALRM信号，一般会搭配alarm函数一起使用，alarm函数会在时间到达后产生SIGALRM信号，当前进程捕获该信号，进入函数进行处理；如果我们这里将exit去掉，函数处理完成后，优惠再次回到当前进程中，继续等待输入，但是不会再次计时；