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fork()理解及简单并发服务器应用

2013年08月18日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1417字 ⁄ 字号 评论关闭

作者 shallway 发表于 二 08, 2010 有1个评论

首先,我觉得有两个容易混淆的地方:

1,fork()函数并不是创建新进程,而是复制当前进程。

2,fork()函数被共享执行,有2种返回值。

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对于第一点:

父进程fork()后,子进程完全与父进程相等,包括数据段与代码段。可以理解成,数据段有2份相同的,而代码段只有一份供他们共享。关于如何区分子进程与父进程在第二点讲述。

特别强调“复制”这个概念还有一个原因是因为fork()并不是用于创建新进程的,一般Linux下有两种创建新进程的方法:system()与exec()。

system()的底层是exec(),它会重新启动一个shell来执行新进程;exec()是替换当前进程为新进程。

如果用exec()创建新进程,那么必须配合fork()先复制一份进程,再调用exec()将复制品替换掉。、

补充:Linux下的进程是很廉价的,多进程常常比多线程更加方便,关于他们的异同,最主要的就是在多线程中,数据段是共享的,而多进程中,正如上面所述,独立性很高。

对于第二点:

由于子进程与父进程代码段是共享的,所以这点与多线程相同,创建子进程后,马上执行相同的函数,自然子进程也会执行fork()函数,但是并不创建新进程且返回值与父进程不同,这就是区分子进程与父进程的办法。

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一个例子:简单多进程并发服务器框架:

pid_t pid;
int   listenfd,  connfd;

listenfd = Socket( ... );

    /* fill in sockaddr_in{} with server's well-known port */
Bind(listenfd, ... );
Listen(listenfd, LISTENQ);

for ( ; ; ) {
    connfd = Accept (listenfd, ... );    /* probably blocks */

    if( (pid = fork()) == 0) {
#2     Close(listenfd);    /* child closes listening socket */
       doit(connfd);       /* process the request */
       Close(connfd);      /* done with this client */
       exit(0);            /* child terminates */
    }

#1  Close(connfd);         /* parent closes connected socket */
}

以上只是一个框架,很多代码都简化了,可以看出fork()的常规使用方法:if( (pid = fork()) == 0) 的代码块为子进程才能执行的区域。另外特别需要注意的是,listenfd与connfd被close两次,这是必须的,因为系统对套接字的使用是计数的,当计数为0时才真正关闭。又因为父进程只关心listenfd,所以在父进程区域内,必须关闭connfd(#1处);子进程只关心connfd,所以在子进程区域内,必须关闭listenfd(#2处)。

另外补充一点,socket的close()采用计数,当计数为0才发送FIN,但是shutdown()函数可以不管计数,直接发送FIN。显然这里不能用shutdown()。

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