【进程控制】
1. 写时拷贝
父进程创建了子进程，子进程的PCB是拷贝的父进程的PCB，内容一致。并且数据段，代码段，子进程是与父进程共享的（此时权限会被设为只读），当子进程要对其进行修改，此时会发生写时拷贝，将子进程要修改的数据，拷贝一份，单独交给子进程（这一部分权限可写，可读）。
2. 进程终止
2.1 从main返回
2.2 调用exit
2.3 _exit
3. 进程等待
wait 和 waitpid 是 Unix/Linux 系统中用于处理子进程状态变化的系统调用，通常在 C 或 C++ 编程里使用。下面为你详细介绍：
3.1 wait 函数
- 函数原型：
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
pid_t wait(int *status);- 功能：
wait函数会让调用进程阻塞，直到它的任意一个子进程终止。若子进程已经终止，wait会立即返回。返回值是终止子进程的进程 ID，若出错则返回 -1。 - 参数：
status是一个整型指针，用于存储子进程的终止状态。若不关心终止状态，可将其设为NULL。 - 示例代码：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
int main() {
pid_t pid = fork();
if (pid < 0) {
perror("fork");
return 1;
} else if (pid == 0) {
// 子进程
printf("Child process is running.\n");
sleep(2);
printf("Child process is exiting.\n");
exit(0);
} else {
// 父进程
int status;
pid_t child_pid = wait(&status);
if (child_pid > 0) {
if (WIFEXITED(status)) {
printf("Child process %d exited normally with status %d.\n", child_pid, WEXITSTATUS(status));
} else if (WIFSIGNALED(status)) {
printf("Child process %d was terminated by signal %d.\n", child_pid, WTERMSIG(status));
}
}
}
return 0;
}3.2 waitpid 函数
- 函数原型：
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);- 功能：
waitpid函数的功能与wait类似，不过它可以指定等待某个特定的子进程，还能通过options参数来控制等待行为。返回值是终止子进程的进程 ID，若指定WNOHANG且没有子进程终止则返回 0，若出错则返回 -1。 - 参数：
pid：用于指定要等待的子进程的进程 ID。若pid > 0，则等待指定进程 ID 的子进程；若pid == -1，则等待任意子进程，等同于wait；若pid == 0，则等待与调用进程在同一进程组的任意子进程；若pid < -1，则等待进程组 ID 等于pid绝对值的任意子进程。status：和wait中的status作用相同，用于存储子进程的终止状态。options：是一个位掩码，可使用WNOHANG让waitpid非阻塞地返回，即若没有子进程终止则立即返回 0；还可使用WUNTRACED来关注因收到信号而停止的子进程。
- 示例代码：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
int main() {
pid_t pid = fork();
if (pid < 0) {
perror("fork");
return 1;
} else if (pid == 0) {
// 子进程
printf("Child process is running.\n");
sleep(2);
printf("Child process is exiting.\n");
exit(0);
} else {
// 父进程
int status;
pid_t child_pid = waitpid(pid, &status, WNOHANG);
if (child_pid == 0) {
printf("No child process has exited yet.\n");
} else if (child_pid > 0) {
if (WIFEXITED(status)) {
printf("Child process %d exited normally with status %d.\n", child_pid, WEXITSTATUS(status));
} else if (WIFSIGNALED(status)) {
printf("Child process %d was terminated by signal %d.\n", child_pid, WTERMSIG(status));
}
}
}
return 0;
}3.3 区别总结
- 灵活性：
wait只能等待任意子进程终止，而waitpid能指定等待某个特定的子进程，并且可以控制等待行为，如非阻塞等待。 - 阻塞特性：
wait是阻塞调用，会一直等待直到有子进程终止；waitpid可通过WNOHANG选项实现非阻塞调用。
4. 进程替换
替换原理 用fork创建子进程后执行的是和父进程相同的程序(但有可能执行不同的代码分支),子进程往往要调用一种exec函数以执行另一个程序。当进程调用一种exec函数时,该进程的用户空间代码和数据完全被新程序替换,从新程序的启动例程开始执行。调用exec并不创建新进程,所以调用exec前后该进程的id并未改变。
替换函数
4.1 execl
4.2 execlp
4.3 execle
4.4 execv
4.5 execvp
4.6 execvpe
execvpe 是 Unix/Linux 系统里 exec 函数族中的一员，该函数族的作用是在当前进程的上下文中执行新程序，替换当前进程的映像。下面详细介绍 execvpe 函数。
4.6.1 函数原型
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int execvpe(const char *file, char *const argv[], char *const envp[]);4.6.2 参数说明
file：指向要执行的程序文件名的指针。此文件名无需是完整路径，execvpe会依据PATH环境变量来查找该程序。argv：指向参数数组的指针，该数组里的每个元素都是一个指向字符串的指针，代表传递给新程序的参数。数组的第一个元素通常是新程序的名称，最后一个元素必须为NULL，以此标记参数列表的结束。envp：指向环境变量数组的指针。数组中的每个元素都是形如name=value的字符串，用于为新程序设置环境变量。
4.6.3 功能说明
execvpe 函数会用指定的程序替换当前进程的映像。若调用成功，它不会返回；只有在调用失败时，才会返回 -1，并设置相应的错误码。
4.6.4 示例代码
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
// 定义要执行的程序文件名
const char *file = "ls";
// 定义传递给程序的参数数组
char *argv[] = {
"ls",
"-l",
NULL
};
// 定义环境变量数组
char *envp[] = {
"PATH=/bin:/usr/bin",
"HOME=/home/user",
NULL
};
// 调用 execvpe 函数执行新程序
int result = execvpe(file, argv, envp);
// 如果 execvpe 调用失败，会执行到这里
if (result == -1) {
perror("execvpe");
return 1;
}
return 0;
}4.6.5 代码解释
- 在这个示例中，我们运用
execvpe函数执行了ls程序，并且传递了-l参数。 - 为新程序设置了两个环境变量
PATH和HOME。 - 若
execvpe调用成功，当前进程会被ls程序替代，输出文件列表。若调用失败，则会输出错误信息。
4.6.6 注意事项
- 由于
execvpe调用成功后不会返回，所以调用之前的代码会被执行，而调用之后的代码只有在调用失败时才会执行。 - 若
file参数不是完整路径，execvpe会依据envp数组里的PATH环境变量查找程序。若envp中未包含PATH，则使用当前进程的PATH环境变量。 - 传递给新程序的参数列表和环境变量数组都必须以
NULL结尾。
本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。
原始发表：2025-04-27，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
评论
登录后参与评论
推荐阅读
目录
腾讯云开发者
