fork 和 exec 许多不同的进程，并从每个进程中获取结果

Question

我已经设法从我的应用程序中分叉并执行一个不同的程序。我目前正在研究如何等待 exec 调用的进程通过管道或标准输出返回结果。但是，我可以使用单个 fork 来创建一组进程吗？或者我是否必须多次 fork 并再次调用同一个程序？我可以获得每个不同进程的 PID 吗？我希望我的应用程序调用我当前多次调用的同一程序，但具有不同的参数：我希望同一程序的一组 8 个进程运行并通过管道返回结果。有人可以指出我正确的方向吗？我已经浏览了 linux.die 手册页，但它们的描述非常简洁和神秘。我可以找到电子书或 pdf 来了解详细信息吗？谢谢你！

pid_t pID = fork();
 if (pID == 0){
  int proc = execl(BOLDAGENT,BOLDAGENT,"-u","2","-c","walkevo.xml",NULL);
  std::cout << strerror(errno) << std::endl;
}

例如，我如何通过PID控制哪个子进程（根据参数xml文件）获得了哪个结果（通过管道或stdout），从而采取相应的行动？我是否必须将子进程封装在一个对象中，并从那里开始工作，或者我可以将它们组合在一起吗？

Answer 1

一个 Fork 系统调用仅创建一个新进程（一个 PID）。您应该组织一些数据结构（例如 pid 数组、父级管道末端数组等），从主程序执行 8 个 fork（每个子程序都会执行 exec），然后等待子程序。

每次 fork() 之后它都会返回一个子进程的 PID。您可以像这样存储这个 pid 和相关信息：

#define MAX_CHILD=8
pid_t pids[MAX_CHILD];
int pipe_fd[MAX_CHILD];
for(int child=0;child<MAX_CHILD;child++) {
 int pipe[2];
 /* create a pipe; save one of pipe fd to the pipe_fd[child] */
 int ret;
 ret = fork();
 if(ret) { /* parent */ 
  /* close alien half of pipe */
  pids[child] = ret; /* save the pid */
 } else { /* child */
  /* close alien half of pipe */
  /* We are child #child, exec needed program */
  exec(...);
  /* here can be no more code in the child, as `exec` will not return if there is no error! */
 }
} 

/* there you can do a `select` to wait data from several pipes; select will give you number of fd with data waiting, you can find a pid from two arrays */

Answer 2

一开始这很令人费解，但你似乎明白了这一点，当你调用 fork( ) 时：

• 调用进程（“父进程”）是
  基本上重复了
  操作系统和重复进程
  成为“孩子”
  具有自己唯一的 PID；

• fork( ) 的返回值
  调用是：整数
  0,¹ 表示
  接收 0 返回的程序是
  “孩子”;或者是非零整数PID
  那个分叉的孩子；和

• 新的子进程被输入
  执行的调度队列。
  家长仍保留在日程安排中
  排队并继续执行
  之前。

正是 fork( ) 返回的这个（ 0 .xor. non-0 ）告诉程序此时此刻正在扮演哪个角色 - 返回 0，程序是子进程；其他返回的内容，程序是父进程。

如果扮演父角色的程序想要很多孩子，他必须分别 fork( ) 每个孩子；不存在多个子进程共享一个 fork() 的情况。

中间结果当然可以通过管道发送。

至于使用不同的参数调用每个子级，实际上没有什么特别要做的：您可以确定，当子级获得控制权时，他将拥有与父级完全相同的变量（副本）。因此，向子级传递参数就是父级设置他希望子级操作的变量值的问题；然后调用fork()。

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¹ 更准确地说：fork( ) 返回一个 pid_t 类型的值，如今在很多系统上它与整数相同。

Answer 3

我已经有一段时间没有使用 C/C++ 了，但有几点：

• 维基百科 fork-exec 页面 提供了了解分叉和执行的起点。 Google 也是您的朋友。

• osgx 的回答所说，fork() 只能给你一个子进程，所以你必须调用它 8 次才能获得 8 个进程，然后每个进程都必须执行另一个程序。

• fork() 将子进程的 PID 返回给主进程，将 0 返回给子进程，因此您应该能够执行以下操作：

int pid = fork();
if (pid == 0) {
  /* exec new program here */
} else {
  /* continue with parent process stuff */
}