多进程编程核心：fork()函数

C语言通过fork()系统调用创建新进程，瞬间复制当前进程（父进程），生成子进程。理解这个"分身术"就掌握了多进程的钥匙。

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    printf(" 父进程启动 PID=%d\n", getpid());
    
    pid_t child_pid = fork();  // 关键分身术！
    
    if (child_pid == 0) {
        // 子进程专属代码区
        printf(" 我是子进程 PID=%d (父进程:%d)\n", 
               getpid(), getppid());
    } else if (child_pid > 0) {
        // 父进程专属代码区
        printf(" 创建了子进程 PID=%d\n", child_pid);
    } else {
        perror("fork失败!");
        return 1;
    }
    
    printf(" 父子进程都会执行这里 PID=%d\n", getpid());
    return 0;
}

运行结果示例：

 父进程启动 PID=1234
 创建了子进程 PID=1235
 我是子进程 PID=1235 (父进程:1234)
 父子进程都会执行这里 PID=1234
 父子进程都会执行这里 PID=1235

关键知识点图解

三大实战场景

场景1：并行计算加速（进程池）

#include <sys/wait.h>
#define PROCESS_NUM 4

int main() {
    for(int i=0; i<PROCESS_NUM; i++){
        if(fork() == 0) {
            // 子进程计算任务
            printf("进程%d计算中...\n", getpid());
            sleep(1);  // 模拟计算耗时
            printf("进程%d完成!\n", getpid());
            exit(0);   // 子进程必须退出
        }
    }
    
    // 父进程等待所有子进程
    while(wait(NULL) > 0); 
    printf(" 所有子进程已完成!\n");
    return 0;
}

场景2：进程树构建

int main() {
    pid_t pid1 = fork();  // 第一层分支
    
    if(pid1 == 0) {
        // 子进程1创建孙子进程
        pid_t pid2 = fork();
        if(pid2 == 0) {
            printf("孙进程 PID=%d\n", getpid());
        } else {
            printf("子进程 PID=%d\n", getpid());
            wait(NULL);
        }
    } else {
        printf("父进程 PID=%d\n", getpid());
        wait(NULL);
    }
    return 0;
}

场景3：后台守护进程

int main() {
    pid_t pid = fork();
    
    if (pid > 0) {
        // 父进程退出使子进程成为孤儿
        printf("守护进程启动 PID=%d\n", pid);
        exit(0);  
    }
    
    // 子进程成为守护进程
    setsid();  // 脱离终端控制
    while(1) {
        printf(" 守护进程工作中 PID=%d\n", getpid());
        sleep(5);
    }
    return 0;
}

避坑指南

1. 僵尸进程预防
2. 父进程必须用wait()回收子进程资源
3. 内存写入优化
4. 使用写时复制(Copy-On-Write)技术减少内存开销
5. 进程间通信(IPC)
6. 常用管道/共享内存/信号量

为什么选择多进程？