如何利用 fork() 和 exec() 函数实现 SPAWN 机制，以便于子进程执行自定义程序，同时保持父进程的原有任务不受影响？

在Unix/Linux系统编程中，`fork()`和`exec()`函数组合通常用于实现spawn（即“启动新进程”）机制，允许父进程创建并执行一个新的子进程，而自身继续执行其他任务。以下是步骤：

1. **fork()**: 父进程首先通过调用`fork()`创建一个子进程。这个函数会返回两个pid值，子进程得到的是0，父进程得到的是子进程的pid。如果`fork()`失败，父进程将返回-1。

   pid_t child_pid = fork();

2. **检查fork()结果**: 如果子进程（child_pid == 0），那么它将在执行完当前指令后终止，接着执行接下来的`exec()`调用。如果父进程，则可以继续执行。

3. **exec()**: 子进程中，使用`exec()`系列函数（如`execl()`、`execvp()`等），替换成新的程序和命令行参数。这实际上替换掉了子进程的整个程序空间，使得子进程开始执行指定的程序。

   if (child_pid == 0) {
       // 使用exec系列函数替换子进程
       char* cmd[] = {"your_custom_program", "arg1", "arg2", NULL};
       execlp(cmd[0], cmd[0], cmd+1); // 替换为你的自定义程序
       perror("exec failed");
       exit(1);
   }

4. **清理**: 如果`fork()`成功，但`exec()`失败，父进程需要处理错误，并可能选择终止子进程。

5. **父子通信**（可选）: 如果你想让父进程监控子进程的状态或传递信息，可以使用`wait()`或`waitpid()`等待子进程结束。

这种spawn机制保证了父进程可以在创建子进程的同时继续执行，而子进程独立执行新的程序，不会干扰到父进程的任务。