首先我們先理解幾個概念：程序、進程、線程。

所謂程序，就是計算機指令的集合，它以文件的形式存儲在磁盤上，進程是一個程序在其自身的地址空間中的一次執行活動。而線程進程內的一個執行單元,也是進程內的可調度實體。說完這個不知道大家理解了嗎？反正我第一次聽到這個概念以後看到的時候可以明白過後就忘記了，現在我給大家舉一個例子幫助大家理解，大家都看電視劇吧，所謂程序，就是一個劇本，像什麽《西遊記》、《神雕俠侶》……好多，這裏不是介紹電視劇，回歸我們的主題，程序呢就是一個劇本，那麽進程就是一個具體拍好的電視劇，比如86版《西遊記

1、概念：

程序：程序是計算機指令的集合，它以文件的形式存儲在磁盤上。

進程：進程是一個程序在其自身的地址空間中的一次執行活動。

線程：進程內的一個執行單元,也是進程內的可調度實體。

2、聯系：

1、一個進程是程序的一次動態執行，程序是放在硬盤中的靜態的，進程是占用系統資源是動態的加載到內存中的。

2、進程是系統進行資源分配和調度的基本單位，是操作系統結構的基礎。而線程線程，有時被稱為輕量級進程，是程序執行流的最小單元。

3、一個線程可以創建和撤銷另一個線程;同一個進程中的多個線程之間可以並發執行.

4、相對進程而言，線程是一個更加接近於執行體的概念，它可以與同進程中的其他線程共享數據，但擁有自己的棧空間，擁有獨立的執行序列。

3、區別

地址空間:線程是進程內的一個執行單元;進程至少有一個線程;它們共享進程的地址空間;而進程有自己獨立的地址空間;

區分了這三個重要概念以後，我們重點來看與進程有關的Linux/Unix系統API。

1、創建子進程fork

       #include <unistd.h>
       pid_t fork(void);

fork系統調用用於創建子進程，一個現存進程調用fork函數是UNIX內核創建一個新進程的唯一方法(這並不適用於交換進程、init進程和精靈進程。這些進程是由內核作為自舉過程的一部分以特殊方式創建的)。由fork創建的新進程被稱為子進程（ child process）。該函數被調用一次，但返回兩次。兩次返回的區別是子進程的返回值是0，而父進程的返回值則是新子進程的進程ID。將子進程I D返回給父進程的理由是：因為一個進程的子進程可以多於一個，所以沒有一個函數使一個進程可以獲得其所有子進程的進程ID。fork使子進程得到返回值0的理由是：一個進程只會有一個父進程，所以子進程總是可以調用getppid以獲得其父進程的進程ID (進程ID 0總是由交換進程使用，所以一個子進程的進程ID不可能為0)。

下來我寫個簡單的程序測試一下這個API的用法：

#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
int main()
{
    pid_t pid;
    //fork調用一次，返回兩次，子進程返回0，父進程返回子進程ID，
    pid = fork();

    if(pid < 0)
    {
        printf("NO  child \n");
        exit(1);
    }
    else if( 0 == pid)
    {
        printf("child \n");
    }
    else
    {
        printf("I am arent \n");
    }


    return 0;
}

2、vfork（）

vfork同樣是用來創建進程的，但是fork由細微的不同，

1.vfork保證子進程先運行，在它調用exec或exit之後父進程才可能被調度運行。如果在調用這兩個函數之前子進程依賴於父進程的進一步動作，則會導致死鎖。

2.fork要拷貝父進程的進程環境；而vfork則不需要完全拷貝父進程的進程環境，在子進程沒有調用exec和exit之前，子進程與父進程共享進程環境，相當於線程的概念，此時父進程阻塞等待。

同樣的我給出簡單的測試用例：

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

int main()
{
    pid_t pid = -1;

    pid = vfork();

    if(pid < 0)
    {
        printf("vfork error\n");
        exit(1);
    }
    else if(pid > 0)
    {
        printf("I am parent\n");
    }
    else
    {
        sleep(10);
        printf("I am child\n");
        exit(1);
    }

    return 0;
}

我們可以從運行結果得到，每次都是子進程運行完成後，才是父進程運行。

3、getpid()/getppid()

獲取當前進程id和父進程id，進程id是標識進程的唯一標識。

我這裏同樣給出一個簡單測試用例：

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


int main()
{
    pid_t pid;
    //fork調用一次，返回兩次，子進程返回0，父進程返回子進程ID，
    pid = fork();
    if(pid < 0)
    {
        printf("NO  child \n");
        exit(1);
    }
    else if( 0 == pid)
    {
        printf("I am Child \n");
        printf("pid = %d\n",getpid());
        printf("ppid = %d\n",getppid());
    }
    else if (pid > 0)
    {
        sleep(1);
        printf("I am parent \n");
        printf("pid = %d\n",getpid());
        printf("ppid = %d\n",getppid());
    }
    return 0;
}
運行結果：                       
[root@localhost Fork]# ./fork-2 
I am Child 
pid = 6353
ppid = 6352
I am parent 
pid = 6352
ppid = 3674

進入下一個系統API之前我們先學習幾個概念：僵屍進程、孤兒進程，如同名字一樣，僵屍進程就是子進程

孤兒進程：一個父進程退出，而它的一個或多個子進程還在運行，那麽那些子進程將成為孤兒進程。孤兒進程將被init進程(進程號為1)所收養，並由init進程對它們完成狀態收集工作。

　 僵屍進程：一個進程使用fork創建子進程，如果子進程退出，而父進程並沒有調用wait或waitpid獲取子進程的狀態信息，那麽子進程的進程描述符仍然保存在系統中。這種進程稱之為僵死進程。

之前我們用fork簡單創建一個進程後，執行程序後發現，子進程和父進程運行是沒有先後順序的，而且是分開顯示的，我們之前可以用sleep函數，實現防止產生孤兒進程，但是這種方法比較耗費系統資源，解決孤兒進程和僵屍進程，我們這裏就要引入其他幾個API： wait()/waitpid()

           #include <sys/types.h>
       #include <sys/wait.h>
       pid_t wait(int *status);
       pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);

wait()函數,當調用後，阻塞等待任意一個子進程退出後，就會立即返回。調用成功返回這個子進程的ID，調用失敗返回-1。wait()與waitpid函數裏面的的status返回一個值，用幾個宏測試其子進程退出狀態。

wait獲取staus後檢測處理
宏定義 描述
WIFEXITED(status) 如果進程子進程正常結束，返回一個非零值
WEXITSTATUS(status) 如果WIFEXITED非零，返回子進程退出碼
WIFSIGNALED(status) 子進程因為捕獲信號而終止，返回非零值
WTERMSIG(status) 如果WIFSIGNALED非零，返回信號代碼
WIFSTOPPED(status) 如果進程被暫停，返回一個非零值
WSTOPSIG(status) 如果WIFSTOPPED非零，返回信號代碼

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

int main()
{
    pid_t pid = -1,child_pid = -1;
    int status;
    pid = fork();

    if(pid < 0)
    {
        perror("fork ");
        exit(1);
    }
    else if( pid == 0)
    {
          printf("I am child\n");

    }
    else if(pid > 0)
    {
        printf("I am parent\n");
        printf("child pid = %d \n",pid);
        child_pid = wait(&status);
        printf("wait pid = %d\n",child_pid);
        //測試子進程返回狀態
        printf("Exit Status = %d\n",WIFEXITED(status));
    }
    return 0;
}

上面代碼我給出了，wait()函數的用法，以及status的基本用法，其他幾個宏的用法類似，這裏沒有給出其他幾個用法。

對於waitpid()系統調用，

與wait函數的區別就是waitpid用來等待某個特定進程的結束
函數原型：
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
參數：
status如果不為空，會把狀態信息寫到它指向的位置
options允許改變waitpid的行為，最有用的一個選項是WNOHANG，它的作用是防止waitpid把調用者的執行掛起
返回值：成功返回等待子進程的pid，失敗返回-1

以上就是關於進程操作的基本函數，後邊將繼續總結，通過綜合的案例來綜合使用這幾個API。

Linux系統編程之進程