一、fork函數
pid_t fork(void); 傳回值：子程序中傳回0，父程序中傳回子程序ID，出錯傳回-1。
一個現有程序可以調用fork建立一個新程序。
子程序是父程序的副本。例如：子程序獲得父程序資料空間、堆和棧的副本（主要是資料結構的副本）。父子程序不共享這些存儲空間部分。父子程序共享正文段。 由于fork之後經常歸屬exec，是以現在很多實作并不執行一個父程序資料段、棧和堆的完全複制。作為替代，使用了寫時複制(Copy-On-Write)技術。這些區域由父子程序共享，而且核心将他們的通路權限改變為隻讀的。如果父子程序中的任一個試圖修改這些區域，則核心隻為修改區域的那塊記憶體制作一個副本。
示範fork函數：
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int glob = 6;
char buf[] = "a write to stdout\n";
int main()
{
int var;
pid_t pid;
var = 88;
if(write(STDOUT_FILENO, buf, sizeof(buf)-1) != sizeof(buf)-1)
perror("write error");
printf("before fork\n");
pid = fork();
if(pid < 0)
{
perror("fork error");
}
else if(pid == 0) //child
{
glob++;
var++;
}
else //parent
{
sleep(2);
}
printf("pid = %d, glob = %d, var = %d\n", getpid(), glob, var);
return 0;
}
執行結果：
由執行結果可以看出，子程序對變量所作的改變并不影響父程序中該變量的值。
一般來說fork之後父程序和子程序的執行順序是不确定的，這取決于核心的排程算法。在上面的程式中，父程序是自己休眠2秒鐘，以使子程序先執行。程式中fork與I/O函數之間的關系：write是不帶緩沖的，因為在fork之前調用write，是以其資料隻寫到标準輸出一次。标準I/O是緩沖的，如果标準輸出到終端裝置，則它是行緩沖，否則它是全緩沖。當以互動方式運作該程式時，隻得到printf輸出的行一次，因為标準輸出到終端緩沖區由換行符沖洗。但将标準輸出重定向到一個⽂檔案時，由于緩沖區是全緩沖，遇到換行符不輸出，當調用fork時，其printf的資料仍然在緩沖區中，該資料将被複制到子程序中，該緩沖區也被複制到子程序中。于是父子程序的都有了帶改行内容的标準 I/O緩沖區，是以每個程序終止時，會沖洗其緩沖區中的資料，得到第一個printf輸出兩次。
fork的一個特性是父程序的所有打開檔案描述符都被複制到子程序中。父子程序的每個相同的打開描述符共享一個檔案表項。假設一個程序有三個不同的打開檔案，在從fork傳回時，有如下所示結構:
在fork之後處理的檔案描述符有兩種常見的情況：
1. 父程序等待子程序完成。在這種情況下，父程序無需對其描述符做任何處理。當子程序終止後，子程序對檔案偏移量的修改已執行的更新。
2. 父子程序各自執行不同的程式段。這種情況下，在fork之後，父子程序各自關閉他們不需要使用的檔案描述符，這樣就不會幹擾對方使用檔案描述符。這種方法在網絡服務程序中經常使用。
父子程序之間的差別：
1. fork的傳回值
2. 程序ID不同
3. 具有不同的父程序ID
4. 子程序的tms_utime、tms_stime、tms_cutime及tms_ustime均被設定為0
5. 父程序設定的檔案鎖不會被子程序繼承
6. 子程序的未處理鬧鐘被清除
7. 子程序的未處理信号集被設定為空集
fork有下面兩種用法：
1. 一個父程序希望複制自己，使父子程序同時執行不同的代碼段。例如，父程序等待用戶端請求，生成子程序來處理請求。
2. 一個程序要執行一個不同的程式。例如子程序從fork傳回後，調用exec函數。
fork調用失敗的原因：
1. 系統中已經有了太多的程序
2. 實際使用者ID的程序總數超過了系統限制
二、vfork函數
vfork函數的調用序列和傳回值與fork相同。但兩者的語義不同。
vfork用于建立一個新程序，而該新程序的目的是exec一個新程式。vfork與fork都建立一 個子程序，但它不将父程序的位址空間複制到子程序中，因為子程序會立即調用 exec，于是不會存通路該位址空間。相反，在子程序調用exec或exit之前，它在父程序的空間中運作，也就是說會更改父程序的資料段、棧和堆。vfork和fork另一差別在于 ：vfork保證子程序先運作，在它調用exec或（exit）之後父程序才可能被排程運作。
示範vfork函數：
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
int g_val = 0;
void fun()
{
printf("child exit\n");
}
int main()
{
int val = 0;
pid_t id = vfork();
if(id < 0)
{
exit(1);
}
else if(id == 0) //child
{
atexit(fun);
printf("this is child process.\n");
++g_val;
++val;
sleep(3);
exit(0);
}
else
{
printf("this is father process\n");
printf("father exit, g_val = %d, val = %d\n", g_val, val);
}
return 0;
}
執行結果：
由執行結果可以看出，子程序直接改變了父程序的變量值，因為子程序在父程序的位址空間中運作。