在计算机科学中,fork
是一个创建新进程的系统调用。具体来说,fork
调用会创建一个与当前进程几乎完全相同的副本,包括父进程的内存布局、环境变量、打开的文件描述符等。这个新的进程被称为子进程,而原始进程被称为父进程。
以下是 fork
调用的主要特点和行为:
- 资源共享与复制:父进程和子进程会共享许多资源,如打开的文件描述符、文本段和已分配但尚未写入的内存等。然而,对于父进程的栈和堆部分(这些区域包含了进程的局部变量、函数参数以及动态分配的内存),子进程会获得这些区域的独立副本。
- 返回值:
fork
调用在父进程和子进程中返回不同的值。在父进程中,fork
返回新创建的子进程的进程ID(PID)。在子进程中,fork
返回0。如果fork
调用失败,它会在父进程中返回-1。 - 并发执行:父进程和子进程是并发执行的,这意味着它们可以独立地运行,并且操作系统可以在它们之间调度CPU时间。
- 进程间通信(IPC):由于父进程和子进程各自有独立的内存空间,因此它们之间需要进行某种形式的进程间通信(IPC)来共享信息。这可以通过管道、消息队列、信号、共享内存等方式实现。
- 生命周期:子进程可以独立于父进程运行,即使父进程终止,子进程仍然可以继续运行(除非它也被终止或自己退出)。然而,如果父进程在子进程之前终止,并且没有正确地处理子进程(例如,通过调用
wait
或waitpid
),那么子进程可能会成为僵尸进程(zombie process),这可能会导致系统资源的浪费。
fork
调用在Unix和类Unix系统(如Linux)中广泛使用,并且也是许多进程创建和管理的核心机制之一。在Windows系统中,类似的功能可以通过创建新线程或使用Windows API中的进程创建函数来实现。