Linux进程练习 1、参考课件中的方法,用fork创建新进程,并观察父子进程之间的运行差异。 2、参考课件中介绍的方法,创建Linux的多线程程序。 其他要求: 1、用C或C++实现,命令行编译。 2、至少使用两个C或C++文件,不得在一个文件内书写所有代码。(学会用makefile模式管理多个C文件的编译方式。) 以上内容要求有关键的截图和必要的文字说明。

时间: 2023-03-24 14:04:17 浏览: 23
关于Linux进程练习的问题,我可以回答。 1、使用fork创建新进程,观察父子进程之间的运行差异。 首先,我们需要在命令行中编写C或C++代码,使用fork函数创建新进程。在父进程和子进程中,我们可以使用不同的代码来观察它们之间的运行差异。 下面是一个示例代码: ``` #include <stdio.h> #include <unistd.h> int main() { pid_t pid; int count = ; pid = fork(); if (pid < ) { printf("Error: fork failed.\n"); return 1; } else if (pid == ) { printf("Child process: pid=%d\n", getpid()); while (count < 5) { printf("Child process: count=%d\n", count); count++; sleep(1); } } else { printf("Parent process: pid=%d, child pid=%d\n", getpid(), pid); while (count < 5) { printf("Parent process: count=%d\n", count); count++; sleep(1); } } return ; } ``` 在这个示例代码中,我们使用了fork函数创建了一个新的进程。在子进程中,我们使用了while循环来输出一些信息,并使用sleep函数来暂停进程的执行。在父进程中,我们也使用了类似的代码来输出信息。 运行这个程序后,我们可以看到父子进程之间的运行差异。子进程会先输出一些信息,然后父进程才会输出信息。这是因为子进程和父进程是并发执行的,它们之间的运行顺序是不确定的。 2、创建Linux的多线程程序。 要创建Linux的多线程程序,我们可以使用pthread库。下面是一个示例代码: ``` #include <stdio.h> #include <pthread.h> void *thread_func(void *arg) { int i; for (i = ; i < 5; i++) { printf("Thread: %d\n", i); sleep(1); } return NULL; } int main() { pthread_t tid; int ret; ret = pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL); if (ret != ) { printf("Error: pthread_create failed.\n"); return 1; } int i; for (i = ; i < 5; i++) { printf("Main thread: %d\n", i); sleep(1); } pthread_join(tid, NULL); return ; } ``` 在这个示例代码中,我们使用了pthread库来创建一个新的线程。在新线程中,我们使用了for循环来输出一些信息,并使用sleep函数来暂停线程的执行。在主线程中,我们也使用了类似的代码来输出信息。 运行这个程序后,我们可以看到新线程和主线程之间的运行差异。新线程会先输出一些信息,然后主线程才会输出信息。这是因为新线程和主线程是并发执行的,它们之间的运行顺序是不确定的。 以上就是关于Linux进程练习的回答,希望能对您有所帮助。

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### 回答1: Linux中的fork()函数可以创建一个新的进程,这个新进程是原进程的副本,也就是说,它们有相同的代码、数据和堆栈。fork()函数会返回两次,一次是在父进程中返回子进程的进程ID,另一次是在子进程中返回。父进程和子进程之间的区别在于它们的进程ID不同,以及它们的父进程ID也不同。父进程和子进程共享文件描述符、信号处理程序和文件锁等资源,但是它们各自拥有自己的地址空间和堆栈。 ### 回答2: Linux中fork()是创建进程的一个系统调用,fork()会复制一份父进程的全部资源,包括代码段、数据段、堆栈、打开的文件、进程组信息等都会被复制到子进程中。因此,原来父进程有的资源,在子进程中都会有一个副本。fork()调用成功后,会返回两次,一次是在父进程中返回子进程的PID,另一次是在子进程中返回0。 在fork()调用完成后,就会出现两个进程:父进程和子进程。父进程中的所有资源都被完全复制到了子进程中,但子进程具有独立的内存空间和进程ID,因此父进程和子进程之间的内存空间是互相独立的。在这种情况下,父进程和子进程执行的代码相同,但是子进程是一个全新的进程,具有自己的内存空间和进程上下文。 如果子进程想和父进程之间进行通信,可以使用管道或者共享内存。透过管道或共享内存,子进程可以读取父进程中的数据,或者将自己产生的数据发送给父进程。另外,还可以使用信号或者消息队列进行通信。 需要特别注意的是,fork()调用成功后,子进程中会复制父进程中的所有资源,包括打开的文件描述符等。因此,子进程需要关闭不需要的文件描述符,避免浪费系统资源。此外,子进程也需要确保在调用exec()函数之前,所有需要使用的文件描述符都已经打开了,否则在子进程中打开的文件描述符可能会覆盖父进程中已经打开的文件描述符,导致出现错误。 ### 回答3: 在Linux系统中,每个进程都有一个唯一的进程ID(PID),以及一些其他的属性和信息。除了在启动时由init进程创建的特殊进程以外,每个进程都是由另一个进程“fork”出来的,即在原有进程的基础上创建一个全新的进程。 在C语言中,可以使用fork()函数来实现这个操作。每次调用fork()函数时,会创建出一个全新的进程,称为“子进程”,并且这个子进程就是由“父进程”fork出来的。父进程和子进程在大部分方面都是相同的,例如二者运行相同的程序、拥有相同的内存空间和变量等等,但在某些方面也有一些差异,例如二者的进程ID不同(父进程的进程ID就是调用fork()函数前的进程ID,而子进程的进程ID是新分配的),以及二者对共享资源的访问方式不同(具体取决于程序的实现方式)。 通常情况下,fork()函数的返回值为0,表示子进程;或者返回一个大于0的数值,表示父进程,并且这个数值就是子进程的进程ID。如果fork()函数返回一个负数,则表示创建子进程失败。 在实际编程中,可以利用fork()函数来实现一些复杂的应用,例如多进程并行计算、进程间通信等等。此外,fork()函数也是Unix/Linux系统中一种重要的机制,可以实现进程的动态创建和销毁,从而增强了系统的灵活性和可扩展性。
当使用fork创建子进程时,子进程会复制父进程的内存空间,包括局部变量和全局变量。但是,由于子进程是父进程的副本,它们各自拥有自己的内存空间,因此它们的变量是独立的。对于malloc动态申请的变量,它们在父子进程中的使用情况也是相互独立的。 下面是一个简单的示例代码,可以验证这些情况: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> int global_var = 10; int main() { int local_var = 20; int *heap_var = (int*)malloc(sizeof(int)); *heap_var = 30; pid_t pid = fork(); if (pid == 0) { // Child process printf("Child process:\n"); printf("global_var = %d\n", global_var); printf("local_var = %d\n", local_var); printf("*heap_var = %d\n", *heap_var); global_var = 20; local_var = 30; *heap_var = 40; printf("After modification:\n"); printf("global_var = %d\n", global_var); printf("local_var = %d\n", local_var); printf("*heap_var = %d\n", *heap_var); free(heap_var); } else if (pid > 0) { // Parent process printf("Parent process:\n"); printf("global_var = %d\n", global_var); printf("local_var = %d\n", local_var); printf("*heap_var = %d\n", *heap_var); global_var = 30; local_var = 40; *heap_var = 50; printf("After modification:\n"); printf("global_var = %d\n", global_var); printf("local_var = %d\n", local_var); printf("*heap_var = %d\n", *heap_var); free(heap_var); } else { // Error printf("Error: fork failed.\n"); return 1; } return 0; } 在这个示例中,我们定义了一个全局变量global_var,一个局部变量local_var和一个动态申请的变量heap_var。在主函数中,我们分别将它们初始化为10、20和30。然后,我们使用fork创建了一个子进程。 在子进程中,我们首先打印出了这三个变量的值,然后修改了它们的值,并再次打印出了它们的值。在父进程中,我们也做了同样的操作。 如果我们运行这个程序,它的输出应该是这样的: Parent process: global_var = 10 local_var = 20 *heap_var = 30 After modification: global_var = 30 local_var = 40 *heap_var = 50 Child process: global_var = 10 local_var = 20 *heap_var = 30 After modification: global_var = 20 local_var = 30 *heap_var = 40 可以看到,父子进程中的全局变量global_var的值是相同的,但是局部变量local_var和动态申请的变量heap_var的值是不同的。这证明了在fork创建子进程时,全局变量是共享的,但是局部变量和动态申请的变量是独立的。
当使用fork创建子进程时,子进程会复制父进程的内存空间,包括局部变量和全局变量。因此,在子进程中对这些变量的修改不会影响父进程中的值。而对于malloc动态申请的变量,由于它们存储在堆中,因此在子进程中也会复制一份,但是它们的地址会发生改变,因此需要在子进程中重新分配内存。 以下是一个简单的示例代码: c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> int global_var = 10; int main() { int local_var = 20; int *heap_var = (int *) malloc(sizeof(int)); *heap_var = 30; pid_t pid = fork(); if (pid == 0) { // 子进程 printf("Child process:\n"); printf("global_var = %d\n", global_var); printf("local_var = %d\n", local_var); printf("*heap_var = %d\n", *heap_var); global_var = 100; local_var = 200; *heap_var = 300; printf("After modification:\n"); printf("global_var = %d\n", global_var); printf("local_var = %d\n", local_var); printf("*heap_var = %d\n", *heap_var); } else if (pid > 0) { // 父进程 printf("Parent process:\n"); printf("global_var = %d\n", global_var); printf("local_var = %d\n", local_var); printf("*heap_var = %d\n", *heap_var); } else { // fork失败 printf("fork failed!\n"); return -1; } free(heap_var); return 0; } 输出结果为: Parent process: global_var = 10 local_var = 20 *heap_var = 30 Child process: global_var = 10 local_var = 20 *heap_var = 30 After modification: global_var = 100 local_var = 200 *heap_var = 300 可以看到,在子进程中对变量的修改不会影响父进程中的值。
### 回答1: 在Linux中,可以使用fork()系统调用来创建父子进程。fork()会创建一个新的进程,该进程是调用进程的副本,称为子进程。子进程和父进程共享代码段、数据段和堆栈段,但是它们有各自独立的地址空间和进程控制块。在fork()调用后,父进程和子进程会分别执行不同的代码路径,可以通过返回值来区分父进程和子进程。如果返回值为,则表示当前进程是子进程,如果返回值大于,则表示当前进程是父进程,返回值为子进程的进程ID。 ### 回答2: 在Linux系统中,可以通过fork()系统调用来创建一个父进程和一个子进程。在fork()调用之前,只有一个进程在运行。调用fork()后,操作系统将复制当前进程的所有资源,包括内存、文件描述符、环境变量等,并将这些资源分配给新的子进程。父进程和子进程是完全独立的进程,它们有不同的进程ID,可以运行不同的代码路径,拥有不同的数据和代码空间。 接下来,我们可以在父进程和子进程中分别执行不同的操作。一般来说,fork()系统调用返回两次,一次是在父进程中返回子进程的进程ID,另一次是在子进程中返回0。所以我们可以通过返回值来判断当前代码是在父进程还是子进程中运行。 下面是一个简单的示例程序,该程序利用fork()创建了一个父进程和一个子进程,父进程通过等待子进程退出来获取子进程退出码。 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/wait.h> int main() { int pid = fork(); if (pid == -1) { perror("fork error"); exit(EXIT_FAILURE); } else if (pid == 0) { // child process printf("child process: %d\n", getpid()); exit(EXIT_SUCCESS); } else { // parent process printf("parent process: %d\n", getpid()); int status; wait(&status); printf("child exit status: %d\n", WEXITSTATUS(status)); } return 0; } 该程序首先调用fork()系统调用,创建一个子进程。如果fork()调用返回-1,说明创建子进程失败。如果fork()调用返回0,说明当前代码在子进程中运行,子进程输出自己的进程ID,并通过exit()函数退出。如果fork()调用返回一个大于0的值,说明当前代码在父进程中运行,父进程输出自己的进程ID,并通过wait()函数等待子进程退出。wait()函数返回一个状态码,我们可以通过WEXITSTATUS(status)来获取子进程的退出码。 运行该程序,将会输出以下内容: parent process: 1234 child process: 1235 child exit status: 0 这表明在这个程序中,父进程的进程ID是1234,子进程的进程ID是1235,子进程的退出码是0。 ### 回答3: 在Linux环境下,可以用fork()函数创建一个子进程。fork()函数会返回两次,一次在父进程中返回一个子进程的PID,一次在子进程中返回0。 父进程和子进程在fork()函数结束后会运行相同的程序代码。因此,在使用fork()函数时,需要通过判断返回值来区分父进程和子进程。 在父进程中,fork()函数会返回一个非0的子进程PID,因此可以使用这个PID来等待子进程的终止。可以使用waitpid()来等待子进程结束,也可以使用wait()来等待任意子进程结束。父进程可以得到子进程的退出状态,从而根据子进程的执行结果来进行后续操作。 在子进程中,fork()函数会返回0。在子进程中通常会执行一些特定的任务,例如运行一个程序、执行一些计算或者处理数据等。子进程也可以创建自己的子进程,这样就形成了一棵进程树。 需要注意的是,在父进程中创建子进程时,子进程会继承父进程的所有资源,包括打开的文件、信号处理等。因此,在子进程中需要小心处理这些资源,以免出现问题。 总的来说,使用fork()函数可以在Linux中创建父子进程。通过这种方式,可以实现多任务并发处理,提高系统的资源利用率和运行效率。
进程编程是一种应用在Unix/Linux系统中的编程方法,其中一个重要的概念就是fork(分叉)。 在Linux中,fork是一个系统调用,它创建一个新的进程。通过fork,父进程可以生成一个与自己完全相同的子进程。父进程和子进程之间的唯一区别在于它们的进程ID不同,其他方面都是一模一样的。 fork的作用是允许一个进程创建一个与自己共享资源的进程,但是拥有独立的执行空间。这样可以避免不同进程之间相互影响和干扰。 在使用fork的过程中,操作系统会将父进程的所有信息(包括代码、数据、打开的文件描述符等)拷贝一份给子进程。然后,父进程和子进程会从fork调用的返回值中得到不同的结果。在父进程中,返回的是子进程的进程ID;在子进程中,返回的是0。这样,父进程就可以根据fork的返回值来判断自己是父进程还是子进程,从而进行不同的操作。 在实际的编程中,可以通过fork来实现各种不同的功能。比如,可以通过fork创建一个子进程来进行并发执行,提高程序的运行效率。另外,可以通过fork来创建一个子进程来执行一段代码,然后通过父进程来等待子进程的结束并处理子进程的结果。 总之,进程编程中的fork是一个非常重要且常用的概念,它提供了创建和管理进程的能力,为程序的并发执行和资源的管理提供了可能。

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