轻松理解Linux创建进程函数，打造高效程序 (linux创建进程函数)
Linux操作系统是一个开源的操作系统，世界上众多的服务器和超级计算机都采用了这个操作系统。在Linux中，进程是多任务环境下的基本实体，是执行中的程序实例，包含程序代码、进程控制块及其它数据。在C语言中，可以利用系统调用函数来创建进程，实现多任务程序的执行。本篇文章将介绍如何轻松理解Linux创建进程函数，以及如何将其用于打造高效程序。
一、Linux创建进程函数介绍
在Linux中，使用fork函数可以实现进程的创建和复制。fork函数会拷贝父进程的状态信息，包括当前进程所处的代码位置、寄存器值以及其他运行时的信息。同时，也会把父进程中打开的文件描述符和内存映射拷贝到子进程中。在子进程创建成功之后，父进程和子进程分别运行在不同的内存空间中，它们之间拥有各自独立的地址空间和寄存器值。
fork函数的基本形式如下：
“`c
pid_t fork(void);
“`
其中，函数返回一个pid_t类型的值，如果pid_t的值为0，则表示当前运行的进程为子进程，否则表示当前运行的进程为父进程。例如，以下代码展示了如何使用fork函数创建子进程：
“`c
#include
#include
#include
int mn(){
int pid = fork();
if(pid == 0){
printf(“This is child process, pid is %d\n”, getpid());
}else{
printf(“This is parent process, child pid is %d, parent pid is %d\n”, pid, getpid());
wt(NULL);
}
return 0;
}
“`
运行结果如下：
“`
This is parent process, child pid is 1234, parent pid is 1233
This is child process, pid is 1234
“`
在上述代码中，父进程调用了wt函数来等待子进程执行完毕。我们可以看到，子进程会继承父进程的pid，并输出其自身的pid，而父进程则会接收到子进程的pid。
二、如何利用创建进程函数打造高效程序
在实际应用中，我们经常需要使用多进程来实现任务并行处理，提高程序的性能。例如，可以使用多进程来实现计算密集型的任务，将任务分配到多个进程中进行并行计算。同时，也可以使用多进程来实现阻塞型任务的并发处理，例如网络服务器就是使用多线程或多进程实现连接并发处理的。
在使用多进程进行并行处理时，需要注意以下几点：
1. 合理分配进程数：进程数过多容易导致资源抢占和上下文切换的开销过大，进程数过少则不能充分发挥处理器资源。建议根据任务的计算量和计算复杂度的大小，确定合理的进程数。
2. 进程间通信：多个进程之间需要进行数据传输和共享，例如使用管道、共享内存、信号等。需要注意不同进程间竞争资源的问题，避免产生死锁等问题。
3. 错误处理：多进程处理出错的情况较为复杂，需要合理的错误处理机制，以避免影响整个程序的正常运行。
例如，以下例子使用多进程来实现对一个数组进行并行求和的操作。为了避免上下文切换过于频繁，我们将数组按照进程数进行分割，并分配给每个进程进行计算。
“`c
#include
#include
#include
#include
#define ARR_SIZE 10000000
int arr[ARR_SIZE];
int sum = 0;
int mn(){
int i;
for(i = 0; i
arr[i] = i;
}
int proc_num = 8;
int fd[proc_num][2];
for(i = 0; i
if(pipe(fd[i])
printf(“pipe creation fled.\n”);
exit(1);
}
int pid = fork();
if(pid
printf(“process creation fled.\n”);
exit(1);
}else if(pid == 0){
close(fd[i][0]);
int start_index = i * (ARR_SIZE / proc_num);
int end_index = start_index + (ARR_SIZE / proc_num);
int proc_sum = 0;
for(int j = start_index; j
proc_sum += arr[j];
}
write(fd[i][1], &proc_sum, sizeof(int));
printf(“Process %d finishes summing, result is %d\n”, getpid(), proc_sum);
close(fd[i][1]);
exit(0);
}
close(fd[i][1]);
}
for(i = 0; i
int proc_sum;
read(fd[i][0], &proc_sum, sizeof(int));
sum += proc_sum;
close(fd[i][0]);
}
printf(“The sum of array is %d\n”, sum);
return 0;
}
“`
以上代码将数组按照进程数进行分割，每个进程分别计算其所分配的部分，完成计算后将部分求和结果发送给父进程，父进程将所有部分求和结果相加，得到最终结果。
