linux fork遍历进程

在Linux系统中，fork() 是一个系统调用，用于创建一个新的进程。新进程（子进程）是调用 fork() 的进程（父进程）的一个副本。子进程继承了父进程的地址空间、文件描述符、信号处理程序等，但它们有各自独立的进程ID。

基础概念

进程：正在运行的程序实例。
父进程：调用 fork() 创建子进程的进程。
子进程：由父进程通过 fork() 创建的新进程。

`fork()` 的优势

并发执行：允许多个进程同时运行，提高系统的处理能力。
模块化：可以将复杂任务分解为多个独立进程，便于管理和维护。
隔离性：进程之间相互隔离，一个进程的崩溃不会直接影响其他进程。

`fork()` 的类型

在Linux中，fork() 主要有两种类型：

普通 fork()：创建一个与父进程几乎完全相同的子进程。
fork() 与 vfork()：vfork() 创建的子进程会共享父进程的地址空间，直到子进程调用 exec() 或 _exit()。

应用场景

多任务处理：在一个进程中创建多个子进程来处理不同的任务。
服务器程序：例如Web服务器，可以为每个客户端连接创建一个子进程。
并行计算：将一个大任务分解为多个小任务，分配给不同的子进程并行处理。

遍历进程

在Linux中，可以通过遍历 /proc 目录来查看系统中的所有进程。每个进程在 /proc 目录下都有一个对应的子目录，目录名是进程的PID。

以下是一个简单的示例代码，展示如何遍历并打印所有进程的PID和命令行：

#include <stdio.h>
#include <dirent.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>

int is_numeric(const char *str) {
    while (*str) {
        if (!isdigit(*str)) {
            return 0;
        }
        str++;
    }
    return 1;
}

int main() {
    DIR *dir;
    struct dirent *entry;

    dir = opendir("/proc");
    if (dir == NULL) {
        perror("opendir");
        return 1;
    }

    while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
        if (is_numeric(entry->d_name)) {
            char path[256];
            snprintf(path, sizeof(path), "/proc/%s/cmdline", entry->d_name);
            FILE *fp = fopen(path, "r");
            if (fp) {
                char cmdline[256];
                if (fgets(cmdline, sizeof(cmdline), fp)) {
                    printf("PID: %s, CMD: %s
", entry->d_name, cmdline);
                }
                fclose(fp);
            }
        }
    }

    closedir(dir);
    return 0;
}

常见问题及解决方法

fork() 失败：
- 原因：系统资源不足，如进程数达到上限。
- 解决方法：检查系统资源限制，使用 ulimit 命令调整限制，或者优化程序以减少进程创建。

子进程与父进程同步问题：
- 原因：子进程和父进程之间的数据同步不当。
- 解决方法：使用进程间通信（如管道、信号量、共享内存等）来同步数据。
僵尸进程：
- 原因：子进程退出后，父进程没有调用 wait() 或 waitpid() 来回收子进程的资源。
- 解决方法：在父进程中调用 wait() 或 waitpid() 来回收子进程的资源。