一个父进程创建多个子进程

### 创建多个子进程的方法及实现细节 在 Linux 中，`fork()` 函数是一个常用工具用于创建新进程。当调用 `fork()` 时，它会复制当前进程并生成一个新的子进程[^2]。父进程和子进程的区别在于 `fork()` 的返回值：对于子进程而言，`fork()` 返回 0；而对于父进程来说，`fork()` 返回的是子进程的 PID。 为了创建多个子进程，可以多次调用 `fork()` 函数。每次调用都会生成一个新的子进程，并且这些子进程都可以独立运行自己的代码逻辑。以下是具体的实现方法： #### 方法一：循环调用 `fork()` 通过在一个循环中反复调用 `fork()` 可以轻松地创建多个子进程。需要注意的是，在每次调用之后要检查返回值以区分父进程和子进程的行为。 ```c #include <stdio.h> #include <unistd.h> int main() { int num_processes = 5; // 假设我们要创建5个子进程 pid_t pid; for (int i = 0; i < num_processes; ++i) { pid = fork(); if (pid == 0) { // 子进程 printf("Child %d with PID: %d\n", i + 1, getpid()); break; // 每个子进程只执行一次就退出循环 } else if (pid > 0) { // 父进程 continue; } else { // 错误处理 perror("Fork failed"); return 1; } } if (pid != 0) { // 如果不是子进程，则是父进程 sleep(1); // 让父进程稍作等待以便观察输出 printf("Parent process with PID: %d\n", getpid()); } return 0; } ``` 上述程序展示了如何利用简单的循环结构来创建指定数量的子进程。注意这里使用了 `break` 来确保每个子进程仅打印一条消息后立即结束其自身的循环部分。 #### 方法二：递归调用 `fork()` 另一种方式是采用递归来不断分裂新的子进程直到达到预定的数量为止。这种方法虽然可行但通常不推荐因为容易造成资源浪费以及难以控制最终产生的总进程数。 ```c void create_children(int n) { if (n <= 0 || fork() != 0) return; // Base case or parent branch printf("New child created by PID:%d\n", getpid()); --n; create_children(n); } int main(){ const int NUM_CHILDREN = 3; create_children(NUM_CHILDREN); if(fork()!=0){ printf("I am the original Parent Process ID :%d \n",getpid()); } return 0; } ``` 此示例中的函数 `create_children` 使用递归形式每层减少所需创建的孩子数目直至零停止进一步分叉。 #### 实现注意事项 - **同步机制**：由于所有进程都是并发运行的，因此可能需要某种形式的同步原语（如信号量、互斥锁等），以防数据竞争条件发生。 - **僵尸进程清理**：每当一个子进程终止而未被回收前，它的状态信息仍然保存于内存之中成为所谓的“僵尸”。为了避免这种情况，应该让父进程适时调用 `wait()` 或者 `waitpid()` 收集已死掉孩子的退出码[^1]。 - **错误检测**：始终验证 `fork()` 调用的结果是否失败 (`< 0`) 并采取适当措施响应异常状况。