C/C++进程线程超详细详解

目录

前言

一、进程基础

1.进程概念

2.进程特征

3.进程状态（如图清晰可见）

4，进程的标识

实例代码如下：

5.进程的种类

实例shell脚本程序如下:

二、进程API

1.创建子进程

实例代码如下：

2.exec函数族

函数族讲解图如下所示：

实例代码如下所示：

3.结束进程

实例代码如下所示：

4.给进程收尸(释放进程占用的资源)

wait实例代码如下：

waitpid实例代码如下：

总结

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前言

进程和线程的广泛意义是什么？

进程是计算机中运行的程序的实例。它具有独立的内存空间和资源，是操作系统分配和管理资源的基本单位。每个进程都拥有独立的地址空间、全局变量和文件打开等资源，进程之间相互独立。进程之间通常通过进程间通信（IPC）机制进行数据交互。

线程是进程中的一个执行单元。一个进程可以包含多个线程，这些线程共享进程的地址空间和资源，可以同时执行不同的代码路径。线程之间可以通过共享内存进行数据交换，因为它们可以访问相同的全局变量和堆内存。

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一、进程基础

1.进程概念

进程是一个独立的可调度的任务
（1）进程是一个抽象实体。当系统在执行某个程序时，分配和释放的各种资源
（2）进程是一个程序的一次执行的过程
进程和程序的区别
程序是静态的，它是一些保存在磁盘上的指令的有序集合，没有任何执行的概念
进程是一个动态的概念，它是程序执行的过程，包括创建、调度和消亡
进程是程序执行和资源管理的最小单位

2.进程特征

动态性 —-程序一次运行过程
并发性 —-可以同时运行多个进程
独立性 —-每个进程在各自独立的虚拟内存中运行
异步性 —-多个运行的进程之间相互没有关系

3.进程状态（如图清晰可见）

4，进程的标识

（1）主要的进程标识
进程号(Process Identity Number，PID)
父进程号(Parent Process ID，PPID)

（2）PID唯一地标识一个进程。可以通过以下两个函数获得：
pid_t getpid(void) //获取进程ID
pit_t getppid(void) //获取父进程ID

实例代码如下：

int main(void)
    {
        printf("pid = %dn",getpid());
        printf("ppid = %dn",getppid());
        return 0;
    }

在终端运行的结果以及ps命令作用结果如下：

5.进程的种类

（1）交互进程：
该类进程是由shell控制和运行的。交互进程既可以在前台运行，也可以在后台运行。

（2）批处理进程：
该类进程不属于某个终端，它被提交到一个队列中以便顺序执行。

实例shell脚本程序如下:

终端输入命令如下：

touch test.sh
chmod a+x test.sh
test.sh内容如下：
ls
touch 1.txt 2.txt 3.txt
ls /
cat fork1.c

运行shell脚本文件如下：

peter@ubuntu:~/2308/proc/day01_code$ ./test.sh
1.txt 3.txt exit.c fork2.c main.c myproc.c test.sh wait.c waitpid.c
2.txt exec.c fork1.c getpid.c Makefile test.c wait waitpid
bin cdrom etc initrd.img lib lost+found mnt proc run snap swapfile tftpboot u sr vmlinuz
boot dev home initrd.img.old lib64 media opt root sbin srv sys tmp var vmlinuz.old
#include
#include
#include

int main(void)
{
fork();
printf(“hello worldn”);
return 0;
}

（3）守护进程：
该类进程在后台运行。它一般在Linux启动时开始执行，系统关闭时才结束

二、进程API

1.创建子进程

pid_t fork(void);

fork调用过程：
1，映射新的进程虚拟空间，该进程称为子进程。
2，将父进程的各个数据段中的数据拷贝到子进程中
3，父子进程共享代码段
4，fork()调用过程返回两个值：
第一个值：给父进程返回子进程的ID号
第二个值：给子进程返回0
调用失败返回：-1
5，父子进程，从fork()调用的下一条语句同时运行

实例代码如下：

void fun(void)
    {
        int i;
        for(i = 0 ; i  

2.exec函数族

//加载另一个程序在进程的空间中执行
#include
extern char **environ;

int execl(const char *path, const char *arg, … /* (char *) NULL */);
int execlp(const char *file, const char *arg,…/* (char *) NULL */);
int execle(const char *path, const char *arg,../*, (char *) NULL,char * const envp[] */);
int execv(const char *path, char *const argv[]服务器托管网);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);
int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);

函数族讲解图如下所示：

实例代码如下所示：

int main(void)
{
    int i;
    pid_t pid;

    if((pid = fork()) 

3.结束进程

实例代码如下所示：

#include 
void exit(int status);   //在结束进程之前，会先刷新缓冲，释放缓冲区，关闭打开的文件，然后再结束进程。

 #include 
 void _exit(int status);   //直接结束进程，不会刷新缓冲，释放缓冲区，关闭打开的文件
 //参数 ---status：  0-表示正常结束，非0-表示异常结束
 
 例如： 
 int main(void)
    {
        printf("hello world");

        //exit(1);     
        _exit(1);

        while(1);  
        return 0;     //在main函数中，执行return语句，return会调用exit()
    }

4.给进程收尸(释放进程占用的资源)

（1）wait
#include
#include
//作用：给任意一个子进程收尸
如果子进程没有结束，则父进程会阻塞，直到子进程结束为止。
如果父进程没有子进程，则wait函数立即返回。
pid_t wait(int *wstatus);
//参数 —– 保存子进程结束状态的变量地址
//返回值 —-成功：收尸的子进程的ID，失败：-1

wait实例代码如下：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 


int main(void)
{
    int i;
    pid_t pid1,pid2;
    int status;

    if((pid1 = fork()) 

（2）waitpid
//作用：给指定的进程收尸
pid_t waitpid(pid_t pid, int *wstatus, int options);
//参数1 —pid：
pid > 0 给进程号为pid的子进程收尸
pid = -1 与wait()相同，给任意子进程收尸
pid = 0 给与当前进程在同一个进程组的中任意子进程收尸
pid //参数2 —-保存子进程结束状态的变量地址
//参数3 —- 选项，一般为0

服务器托管网

waitpid实例代码如下：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 


int main(void)
{
    int i;
    pid_t pid1,pid2;
    int status;

    if((pid1 = fork()) 

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总结

本篇文章针对进程线程进行超详细讲解，希望能够帮到大家！

以后还会给大家展现更多关于嵌入式和C语言的其他重要的基础知识，感谢大家支持懒大王！

希望这篇博客能给各位朋友们带来帮助，最后懒大王请来过的朋友们留下你们宝贵的三连以及关注，感谢你们！

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