Linux编程之fork函数

　　在Linux中，fork函数的功能就是在一个进程中创建一个新的进程，当前调用fork函数的进程就是产生的新进程的父进程，新进程在以下也称为子进程。在新进程生成之后就会在系统中开始执行。

函数原型：pid_t fork(void); 其中pid_t 是一个long。

pid_t fork(void); 

　　在父进程中，返回值是子进程的进程ID，而在子进程中，返回值则是0，所以可以通过判断fork函数的返回值来判断当前执行的是父进程还是子进程。

　　创建之后的子进程与父进程执行相同的程序段，但是拥有不同的堆栈段以及数据段，但是子进程中堆栈段和数据段都是父进程的完全复制，直到调用exec()函数簇让子进程去执行的新的代码，子进程就完全拥有了属于自己的代码段、堆栈段和数据段。

　　在这个过程中，期初的Linux系统，确实是将父进程的所有内存进行复制产生新的进程映像，但太浪费内存了，所以现在并不会直接复制父进程的所有内存，而是子进程与父进程共享代码段，子进程的一系列进程级列表都指向父进程的页表，在exec()函数调用之后，再对子进程的页表进行相应的调整，这个操作就用到了写时复制技术（copy-on-write），也就是从这一刻起，子进程开始独立地执行新的代码段。

pid_t childPid;
switch(childPid = fork()) {
    case -:
    //error
    break;
 
    case :
    //child process
    break;
 
    default:
    //father process comes here after fork()
}

　　当进程创建失败时，fork()的返回值存放在errno中，当其为EAGAIN是，原因是进程的数目超过了当前允许创建的进程数量的最大值；当其为ENOMEM，表示内存不足，无法配置核心所需的数据结构空间。

在Linux中，与fork()功能类似还有一个函数vfork()，这个函数也是创建一个进程，但是与fork()有一些不同，vfork()的设计理念是在创建新进程之后，阻塞父进程，用子进程直接执行新的代码，并且使用父进程的内存，直到子进程执行完毕返回，父进程才会继续执行。在早期的Linux中vfork()比fork()更高效，因为vfork()不会只会复制父进程的部分内容，但是在现在的Linux系统中，由于写时复制技术，fork()的效率大大提高，甚至和fork()不相上下，所以尽量避免使用vfork()函数。而且由于vfork()创建的进程与父进程共享内存，极有可能出现各种未知的错误，这也是避免使用vfork()的重要原因。