fork 和 vfork 使用的注意事项和 system() 函

转载自# ：https://segmentfault.com/a/1190000005900042

在Linux编程中，我们经常使用 Fork()。然而不少情况下，fork是有危险的。但是又不能简单使用vfork替换就成了。这个笔记说明了两者使用的一些注意点。

vfork() 与 fork()

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
pid_t vfork(void);
pid_t fork(void);

vfork的作用

函数vfork的作用是创建一个子进程，而这个子进程的作用是用于调用exec()函数族，从而再执行一个新进程（往往是用来执行其它的程序）

代码空间

在程序的执行效果上，fork会将父进程的地址空间复制一份，，但是vfork并不是这么做，而是 vfork 之后的子进程，在调用 exec 或 exit 之前，在父进程的空间中执行。

执行顺序

vfork保证子进程优先执行到exec或exit之前，父进程都不会被调度。
fork父子进程执行顺序不确定。
因此，执行了vfork之后，子进程请立即执行 exec，而不要再执行一次 fork，否则就可能导致死锁。或者这么说，如果在exec或exit之前依赖于父进程的进一步动作，就会导致死锁。

另外请留意，exec并不是创建进程，只是用新程序替换了当前进程的上下文。

system()的替代

system函数的实现代码如下所示：

int system(const char * cmdstring)
{
    pid_t pid;
    int status;
 
    if(cmdstring == NULL)
    {
        return (1); //如果cmdstring为空，返回非零值，一般为1
    }
    if((pid = fork())<0)
    {
        status = -1; //fork失败，返回-1
    }
    else if(pid == 0)
    {
        execl("/bin/sh", "sh", "-c", cmdstring, (char *)0);
        _exit(127); // exec执行失败返回127，注意exec只在失败时才返回现在的进程，成功的话现在的进程就不存在啦~~
    }
    else //父进程
    {
        while(waitpid(pid, &status, 0) < 0)
        {
            if(errno != EINTR)
            {
                status = -1; //如果waitpid被信号中断，则返回-1
                break;
            }
        }
    }
     
    return status; //如果waitpid成功，则返回子进程的返回状态
}

频繁调用system()之后，有可能卡死不返回，就是因为出现了这个情况。system是基于fork实现的，调用后父子进程调用顺序不一定，可能导致system()调用死锁。
这个危险的函数，现在我们已经禁用了。换成使用vfork或者是__libc_fork实现，代码如下（这份是我自己写的，不是公司的代码，不过原理上差不多）：

#define _CMD_LEN    (256)

static int _system (char *cmd);
int AMCSystemCmd (const char *format, ...)
{
    char cmdBuff[_CMD_LEN];
    va_list vaList;
    
    va_start (vaList, format);
    vsnprintf ((char *)cmdBuff, sizeof(cmdBuff), format, vaList);
    va_end (vaList);
    
    return _system ((char *)cmdBuff);
}

extern int __libc_fork (void);
static int _system (char *command)
{
    int pid = 0;
    int status = 0;
    char *argv[4];
    extern char **environ;
    
    if (NULL == command) {
        return -1;
    }
    
    pid = __libc_fork();        /* vfork() also works */
    if (pid < 0) {
        return -1;
    }
    if (0 == pid) {             /* child process */
        _close_all_fds();       /* 这是我自己写的一个函数，用来关闭所有继承的文件描述符。可不用 */
        argv[0] = "sh";
        argv[1] = "-c";
        argv[2] = command;
        argv[3] = NULL;
        
        execve ("/bin/sh", argv, environ);    /* execve() also an implementation of exec() */
        exit (127);
    }
    
    // else
    /* wait for child process to start */
    do
    {
        if (waitpid (pid, &status, 0) < 0) {
            if (errno != EINTR) {
                return -1;
            }
            else {
                return status;
            }
        }
    } while (1);
    
    return 0;
}

使用时用AMCSystemCmd()直接替代system即可，还支持动态参数列表呢