學習了程序的進步概念之後，接下來我們就來學習一下程序的建立、等待以及終止等。

1、程序的建立

       在Linux中，fork（）函式是非常重要的函式，它從已存在的程序中再建立一個新程序。新程序為子程序，而原程序為父程序。

（1） pid_t fork(void);

        返回值：子程序返回0，父程序返回子程序id,出錯返回-1；

       程序呼叫fork（），當控制轉移到核心中的fork程式碼後，核心做：

• 分配新的記憶體塊和核心資料結構給子程序；
• 將父程序部分資料結構內容拷貝至子程序；
• 新增子程序到系統程序列表當中；
• fork返回，開始排程器排程；

          當一個程序呼叫fork（）之後，就有兩個二進位制程式碼相同的程序，而且他們都執行到相同的地方。但每個程序都將開始他們自己的旅行。

          下面就來看一段程式碼：

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

int main()
{
	pid_t pid;
	printf("Before:pid is %d\n",getpid());
	if((pid=fork())==-1)
	{
		perror("fork");
		exit(1);
	}
	printf("After:pid is %d,fork return %d\n ",getpid(),pid);
	sleep(1);
	return 0;
}

   執行結果如下：

          有圖可看出，一行Before，兩行After。程序31373先列印Before，然後再列印After。另一個After訊息由31374列印。且31373 return 31374，而31374 return 0。不知道你注意沒？31374沒有列印Before，這是為什麼呢？    

       由此可以看出，fork（）之前父程序獨立執行，fork（）之後，父子兩個執行流分別執行。注意：fork（）之後，誰先執行完全由排程器決定。

        通常，父子程式碼共享，父子再不寫入時，資料也是共享的，當任意一方試圖寫入時，便以寫時拷貝的方式各自一份副本進行修改。父子程序共用同一塊虛擬地址空間，通過頁表對映到不同的實體地址。

       fork（）的常規用法：

• 一個父程序希望複製自己，使父子程序同時執行不同的程式碼段。例如：父程序等待客戶端請求，生成子程序來處理請求。
• 一個程序要執行一個不同的程式，例如：子程序從fork（）返回後呼叫exec（）函式。

       fork（）呼叫失敗的話有兩個因素：（1）系統中有太多的程序;（2）實際使用者的程序數超過了限制；

（2）Vfork（）函式

        在Linux中，用來建立子程序的還有Vfork（）函式，但是Vfork函式與fork（）函式有些不同；

•  Vfork（）函式用於建立一個子程序，而子程序與父程序共享地址空間，fork的子程序具有獨立地址空間；
•  Vfork（）函式保證子程序先執行，在它呼叫exec或者（exit）之後父程序才肯被排程； 

         下面就來看看Vfork（）函式的使用：

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

int glob=100;

int main()
{
	pid_t pid=vfork();
	if(pid==-1)
	{
		perror("vfork");
		exit(1);
	}
	else if (pid==0)
	{//child
		sleep(5);
		glob=200;
		printf("child glob is %d\n",glob);
		exit(0);
	}
	else
	{//parent
		printf("parent glob is %d\n",glob);
	}
	return 0;
}

    執行結果：

       由截圖結果可見子程序修改了父程序的變數值，由此更能說明子程序在父程序的地址空間中執行。

2、程序的退出

        程序的退出場景有三種：

     （1）程式碼執行完畢，執行結果正確；

     （2）程式碼執行完畢，執行結果錯誤；

     （3）程式碼未執行完畢，異常退出；

         程序的退出場景有三種，就說明程序的退出方式也不會只有一種，下面說說程序退出的方式：  

       （1）正常退出 （可以通過命令echo $ ？檢視程序退出碼）：

                從main函式返回；呼叫exit；_exit;

       （2）異常退出：Ctrl + C，訊號終止；

       _exit（）函式：

              #include<unistd.h>

              void _exit(int status);

              引數：status定義了程序的終止狀態，父程序通過wait來獲取該值；

              說明：雖然status是int，但是隻要低8位可以被父程序使用。所有_exit（-1）時，在終端執行$？可以發現返回值是255

  exit（）函式：

          #include<unistd.h>

         void exit(int status);

        exit最後也會呼叫exit，但在呼叫exit之前，還做了幾件事:

•    執行使用者通過atexit或on_exit定義的清理函式；
• 關閉所有開啟流，所有的快取資料均被寫入；
• 呼叫_exit

   return 退出

          return是一種更常見的退出程序方法，執行return n等同於執行exit（n），因為呼叫main函式的執行時函式會將main的返回值當中exit的引數。

3、程序等待

     （1） 程序等待必要性

•  之前學過，子程序退出，父程序如果不管不顧，就可能造成‘殭屍程序’的問題，進而造成記憶體洩漏。
• 此外，程序一旦變成殭屍狀態，那就變成了銅牆鐵壁，可以任意殺人的大魔王 kill -9也就無能為力了，因為誰也沒有辦法殺死一個已經死去的程序，就像你永遠無法叫醒一個裝睡的人一樣。
• 還有，父程序派給子程序的任務完成的任務完成的如何，我們需要知道。比如： 子程序執行完成，結果正確還是錯誤，或者是否正常退出。
• 父程序通過程序等待的方式，回收子程序的資源，獲取子程序的退出狀態。          

（2）程序等待的方法

    wait（）方法：

        #include<sys/types.h>

        #include<sys/wait.h>

        pid_t wait(int *status);

        引數：輸出型引數，獲取子程序退出狀態，不關心則可以設定為NULL；

        返回值：成功返回被等待程序的pid，失敗返回-1；

    waitpid()方法：

         pid_t   waitpid(pid_t  pid ,int *ststus ,int options);

         返回值：當正常返回的時候waitpid返回收集到的子程序的程序ID；

                       如果設定了選項WNOHANG,而呼叫中waitpid發現沒有已退出的子程序可收集，則返回0；

                       如果呼叫中出錯了，則返回-1，這時error會被設定出相應的值以指示錯誤所在；

        引數：pid： pid=-1，等待任何一個子程序。與wait等效。

                            pid>0，等待其程序ID與pid等待的子程序。

                 status: WIFEXITED(status):若為正常終止子程序返回的狀態，則為真。（檢視程序是否是正常退出）

                            WEXITSTATUS（status）:若WIFEXITED非零，提取子程序退出碼。（檢視程序的退出碼）

                options：WNOHANG:若pid指定的子程序沒有結束，則waitpid（）函式返回0，不會等待。若正常結束，則返回該子程序的ID。

•  如果子程序已經退出，呼叫wait/waitpid 時 ，wait/waitpid會立即返回，並且釋放資源，獲得子程序退出資訊。
• 如果在任意時刻呼叫wait/waitpid，子程序存在且正常執行，則肯引起阻塞。
• 如果不存在該子程序，則立即出錯返回。

       下面來看看函式具體呼叫過程：

   以上就是程序的建立、等待、退出的簡單回顧。