5分钟速通【Linux进程】
写在前面：
兄弟们，我手里有个长期项目，考虑接私活的可以看看我GitHub！
https://github.com/ccy-233/coder2retire
1. 什么是进程？
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进程就是运行中的程序，是系统资源分配的基本单位
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每个进程都有唯一的PID（进程ID）
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进程有父子关系，通过ps -ef可以查看
2. 进程的创建 - fork()
pid_t pid = fork();
- 简单理解：fork()就像细胞分裂，一个变两个
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调用一次，返回两次：父进程得到子进程PID，子进程得到0
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子进程是父进程的复制品
3. 进程的程序替换 - exec族
execl("/bin/ls", "ls", "-l", NULL);
- 保留进程ID，但内容完全变成新程序
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就像换灵魂：外壳不变，内在全变
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常用函数：execl, execlp, execle, execv, execvp等
4. 进程的等待与回收 - wait/waitpid
pid_t wait(int *status); pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
- 父进程等待子进程结束并回收资源
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避免僵尸进程（zombie）的产生
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waitpid比wait更灵活，可以非阻塞等待
5. 进程的退出
exit(0); // 标准C库函数
_exit(0); // 系统调用
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exit会刷新缓冲区，exit直接退出
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返回值0表示正常退出
一. 文件操作与I/O
1. 文件描述符
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就像文件的"身份证号码"
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标准输入(0)、标准输出(1)、标准错误(2)
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每个进程最多可打开的文件数有限制
2. 文件操作基本函数
// 打开文件 int fd = open("test.txt", O_RDWR | O_CREAT, 0644); // 读取文件 char buf[1024]; int n = read(fd, buf, sizeof(buf)); // 写入文件 write(fd, "hello", 5); // 关闭文件 close(fd); // 文件指针定位 lseek(fd, 0, SEEK_SET); // 回到文件开头
3. 文件属性获取
struct stat st; stat("file.txt", &st); - 获取文件大小：st.st_size
- 判断文件类型：S_ISREG(st.st_mode)、S_ISDIR(st.st_mode)
4. 目录操作
DIR *dir = opendir("."); struct dirent *entry; while ((entry = readdir(dir)) != NULL) { printf("%s\n", entry->d_name); } closedir(dir);
三、进程间通信(IPC)
1. 管道通信
int fd[2]; pipe(fd); // fd[0]读端，fd[1]写端
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单向通信：水管模型，一端进一端出
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只能用于有亲缘关系的进程
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适合简单的数据传输
2. 命名管道(FIFO)
// 创建命名管道 mkfifo("myfifo", 0644); // 使用方法与普通文件类似 int fd = open("myfifo", O_WRONLY);
- 可用于无关进程间通信
- 遵循先进先出原则
3. 信号通信
// 信号处理函数 void sig_handler(int signo) { printf("收到信号: %d\n", signo); } // 设置信号处理 signal(SIGINT, sig_handler);
- 常见信号：
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SIGINT (2): Ctrl+C中断
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SIGKILL (9): 强制终止(不可捕获)
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SIGTERM (15): 终止信号
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SIGCHLD (17): 子进程状态改变
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SIGALRM (14): 定时器到期
四、实用示例
1. 创建守护进程
void daemonize() { pid_t pid = fork(); if (pid < 0) exit(1); if (pid > 0) exit(0); // 父进程退出 setsid(); // 创建新会话 // 关闭标准输入输出错误 close(0); close(1); close(2); // ...更多操作 }
2. 简单shell实现
while (1) { printf("myshell> "); fgets(cmd, sizeof(cmd), stdin); if (fork() == 0) { // 子进程执行命令 execlp(cmd, cmd, NULL); exit(0); } else { // 父进程等待 wait(NULL); } }
五、常见错误与调试技巧
1. 经典错误
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僵尸进程：子进程结束但未被回收
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孤儿进程：父进程先于子进程结束
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内存泄漏：申请的内存未释放
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文件描述符泄漏：打开文件未关闭
2. 调试工具
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strace：跟踪系统调用
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gdb：代码调试器
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valgrind：内存错误检测
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lsof：查看打开的文件