c語言殭屍進程,植物大戰殭屍c語言程序

本文目錄一覽：

• 1、創建子進程實現shell所有命令 C語言 linux
• 2、linux下的PID,PIDD是什麼？他們之間的關係以及應用是什麼？
• 3、c語言 在一個線程上開闢一段內存；
• 4、Linux C函數Kill

創建子進程實現shell所有命令 C語言 linux

在這裡不要用scanf，用gets好了。

scanf在輸入中如果遇到空格就會跳掉.gets沒問題

linux下的PID,PIDD是什麼？他們之間的關係以及應用是什麼？

在 Linux 底下執行一個指令時，系統會給予這個動作一個 ID， 我們稱為 PID，而根據啟用這個指令的使用者與相關的指令功能，而給予這個特定 PID 一組許可權， 該指令可以進行的行為則與這個 PID 的許可權有關。

linux進程簡介

Linux是一個多任務的操作系統，也就是說，在同一個時間內，可以有多個進程同時執行。如果讀者對計算機硬體體系有一定了解的話，會知道我們大家常用的單CPU計算機實際上在一個時間片斷內只能執行一條指令，那麼Linux是如何實現多進程同時執行的呢？原來Linux使用了一種稱為”進程調度（process scheduling）”的手段，首先，為每個進程指派一定的運行時間，這個時間通常很短，短到以毫秒為單位，然後依照某種規則，從眾多進程中挑選一個投入運行，其他的進程暫時等待，當正在運行的那個進程時間耗盡，或執行完畢退出，或因某種原因暫停，Linux就會重新進行調度，挑選下一個進程投入運行。因為每個進程佔用的時間片都很短，在我們使用者的角度來看，就好像多個進程同時運行一樣了。

在Linux中，每個進程在創建時都會被分配一個數據結構，稱為進程式控制制塊（Process Control Block，簡稱PCB）。PCB中包含了很多重要的信息，供系統調度和進程本身執行使用，其中最重要的莫過於進程ID（process ID）了，進程ID也被稱作進程標識符，是一個非負的整數，在Linux操作系統中唯一地標誌一個進程，在我們最常使用的I386架構（即PC使用的架構）上，一個非負的整數的變化範圍是0-32767，這也是我們所有可能取到的進程ID。其實從進程ID的名字就可以看出，它就是進程的身份證號碼，每個人的身份證號碼都不會相同，每個進程的進程ID也不會相同。

一個或多個進程可以合起來構成一個進程組（process group），一個或多個進程組可以合起來構成一個會話（session）。這樣我們就有了對進程進行批量操作的能力，比如通過向某個進程組發送信號來實現向該組中的每個進程發送信號。

最後，讓我們通過ps命令親眼看一看自己的系統中目前有多少進程在運行：

$ps -aux（以下是在我的計算機上的運行結果，你的結果很可能與這不同。）

USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND

root 1 0.1 0.4 1412 520 ? S May15 0:04 init [3]

root 2 0.0 0.0 0 0 ? SW May15 0:00 [keventd]

root 3 0.0 0.0 0 0 ? SW May15 0:00 [kapm-idled]

root 4 0.0 0.0 0 0 ? SWN May15 0:00 [ksoftirqd_CPU0]

root 5 0.0 0.0 0 0 ? SW May15 0:00 [kswapd]

root 6 0.0 0.0 0 0 ? SW May15 0:00 [kreclaimd]

root 7 0.0 0.0 0 0 ? SW May15 0:00 [bdflush]

root 8 0.0 0.0 0 0 ? SW May15 0:00 [kupdated]

root 9 0.0 0.0 0 0 ? SW May15 0:00 [mdrecoveryd]

root 13 0.0 0.0 0 0 ? SW May15 0:00 [kjournald]

root 132 0.0 0.0 0 0 ? SW May15 0:00 [kjournald]

root 673 0.0 0.4 1472 592 ? S May15 0:00 syslogd -m 0

root 678 0.0 0.8 2084 1116 ? S May15 0:00 klogd -2

rpc 698 0.0 0.4 1552 588 ? S May15 0:00 portmap

rpcuser 726 0.0 0.6 1596 764 ? S May15 0:00 rpc.statd

root 839 0.0 0.4 1396 524 ? S May15 0:00 /usr/sbin/apmd -p

root 908 0.0 0.7 2264 1000 ? S May15 0:00 xinetd -stayalive

root 948 0.0 1.5 5296 1984 ? S May15 0:00 sendmail: accepti

root 967 0.0 0.3 1440 484 ? S May15 0:00 gpm -t ps/2 -m /d

wnn 987 0.0 2.7 4732 3440 ? S May15 0:00 /usr/bin/cserver

root 1005 0.0 0.5 1584 660 ? S May15 0:00 crond

wnn 1025 0.0 1.9 3720 2488 ? S May15 0:00 /usr/bin/tserver

xfs 1079 0.0 2.5 4592 3216 ? S May15 0:00 xfs -droppriv -da

daemon 1115 0.0 0.4 1444 568 ? S May15 0:00 /usr/sbin/atd

root 1130 0.0 0.3 1384 448 tty1 S May15 0:00 /sbin/mingetty tt

root 1131 0.0 0.3 1384 448 tty2 S May15 0:00 /sbin/mingetty tt

root 1132 0.0 0.3 1384 448 tty3 S May15 0:00 /sbin/mingetty tt

root 1133 0.0 0.3 1384 448 tty4 S May15 0:00 /sbin/mingetty tt

root 1134 0.0 0.3 1384 448 tty5 S May15 0:00 /sbin/mingetty tt

root 1135 0.0 0.3 1384 448 tty6 S May15 0:00 /sbin/mingetty tt

root 8769 0.0 0.6 1744 812 ? S 00:08 0:00 in.telnetd: 192.1

root 8770 0.0 0.9 2336 1184 pts/0 S 00:08 0:00 login — lei

lei 8771 0.1 0.9 2432 1264 pts/0 S 00:08 0:00 -bash

lei 8809 0.0 0.6 2764 808 pts/0 R 00:09 0:00 ps -aux

以上除標題外，每一行都代表一個進程。在各列中，PID一列代表了各進程的進程ID，COMMAND一列代表了進程的名稱或在Shell中調用的命令行，對其他列的具體含義，我就不再作解釋，有興趣的讀者可以去參考相關書籍。

getpid

在2.4.4版內核中，getpid是第20號系統調用，其在Linux函數庫中的原型是：

#includesys/types.h /* 提供類型pid_t的定義 */

#includeunistd.h /* 提供函數的定義 */

pid_t getpid(void);

getpid的作用很簡單，就是返回當前進程的進程ID，請大家看以下的例子：

/* getpid_test.c */

#includeunistd.h

main()

{

printf(“The current process ID is %d

“,getpid());

}

細心的讀者可能注意到了，這個程序的定義里並沒有包含頭文件sys/types.h，這是因為我們在程序中沒有用到pid_t類型，pid_t類型即為進程ID的類型。事實上，在i386架構上（就是我們一般PC計算機的架構），pid_t類型是和int類型完全兼容的，我們可以用處理整形數的方法去處理pid_t類型的數據，比如，用”%d”把它列印出來。

編譯並運行程序getpid_test.c：

$gcc getpid_test.c -o getpid_test

$./getpid_test

The current process ID is 1980

（你自己的運行結果很可能與這個數字不一樣，這是很正常的。）

再運行一遍：

$./getpid_test

The current process ID is 1981

正如我們所見，儘管是同一個應用程序，每一次運行的時候，所分配的進程標識符都不相同。

fork

在2.4.4版內核中，fork是第2號系統調用，其在Linux函數庫中的原型是：

#includesys/types.h /* 提供類型pid_t的定義 */

#includeunistd.h /* 提供函數的定義 */

pid_t fork(void);

只看fork的名字，可能難得有幾個人可以猜到它是做什麼用的。fork系統調用的作用是複製一個進程。當一個進程調用它，完成後就出現兩個幾乎一模一樣的進程，我們也由此得到了一個新進程。據說fork的名字就是來源於這個與叉子的形狀頗有幾分相似的工作流程。

在Linux中，創造新進程的方法只有一個，就是我們正在介紹的fork。其他一些庫函數，如system()，看起來似乎它們也能創建新的進程，如果能看一下它們的源碼就會明白，它們實際上也在內部調用了fork。包括我們在命令行下運行應用程序，新的進程也是由shell調用fork製造出來的。fork有一些很有意思的特徵，下面就讓我們通過一個小程序來對它有更多的了解。

/* fork_test.c */

#includesys/types.h

#inlcudeunistd.h

main()

{

pid_t pid;

/*此時僅有一個進程*/

pid=fork();

/*此時已經有兩個進程在同時運行*/

if(pid0)

printf(“error in fork!”);

else if(pid==0)

printf(“I am the child process, my process ID is %d

“,getpid());

else

printf(“I am the parent process, my process ID is %d

“,getpid());

}

編譯並運行：

$gcc fork_test.c -o fork_test

$./fork_test

I am the parent process, my process ID is 1991

I am the child process, my process ID is 1992

看這個程序的時候，頭腦中必須首先了解一個概念：在語句pid=fork()之前，只有一個進程在執行這段代碼，但在這條語句之後，就變成兩個進程在執行了，這兩個進程的代碼部分完全相同，將要執行的下一條語句都是if(pid==0)……。

兩個進程中，原先就存在的那個被稱作”父進程”，新出現的那個被稱作”子進程”。父子進程的區別除了進程標誌符（process ID）不同外，變數pid的值也不相同，pid存放的是fork的返回值。fork調用的一個奇妙之處就是它僅僅被調用一次，卻能夠返回兩次，它可能有三種不同的返回值：

在父進程中，fork返回新創建子進程的進程ID；

在子進程中，fork返回0；

如果出現錯誤，fork返回一個負值；

fork出錯可能有兩種原因：

（1）當前的進程數已經達到了系統規定的上限，這時errno的值被設置為EAGAIN。（2）系統內存不足，這時errno的值被設置為ENOMEM。（關於errno的意義，請參考本系列的第一篇文章。）

fork系統調用出錯的可能性很小，而且如果出錯，一般都為第一種錯誤。如果出現第二種錯誤，說明系統已經沒有可分配的內存，正處於崩潰的邊緣，這種情況對Linux來說是很罕見的。

說到這裡，聰明的讀者可能已經完全看懂剩下的代碼了，如果pid小於0，說明出現了錯誤；pid==0，就說明fork返回了0，也就說明當前進程是子進程，就去執行printf(“I am the child!”)，否則（else），當前進程就是父進程，執行printf(“I am the parent!”)。完美主義者會覺得這很冗餘，因為兩個進程里都各有一條它們永遠執行不到的語句。不必過於為此耿耿於懷，畢竟很多年以前，UNIX的鼻祖們在當時內存小得無法想像的計算機上就是這樣寫程序的，以我們如今的”海量”內存，完全可以把這幾個位元組的顧慮拋到九霄雲外。

說到這裡，可能有些讀者還有疑問：如果fork後子進程和父進程幾乎完全一樣，而系統中產生新進程唯一的方法就是fork，那豈不是系統中所有的進程都要一模一樣嗎？那我們要執行新的應用程序時候怎麼辦呢？從對Linux系統的經驗中，我們知道這種問題並不存在。至於採用了什麼方法，我們把這個問題留到後面具體討論。

exit

在2.4.4版內核中，exit是第1號調用，其在Linux函數庫中的原型是：

#includestdlib.h

void exit(int status);

不像fork那麼難理解，從exit的名字就能看出，這個系統調用是用來終止一個進程的。無論在程序中的什麼位置，只要執行到exit系統調用，進程就會停止剩下的所有操作，清除包括PCB在內的各種數據結構，並終止本進程的運行。請看下面的程序：

/* exit_test1.c */

#includestdlib.h

main()

{

printf(“this process will exit!

“);

exit(0);

printf(“never be displayed!

“);

}

編譯後運行：

$gcc exit_test1.c -o exit_test1

$./exit_test1

this process will exit!

我們可以看到，程序並沒有列印後面的”never be displayed! “，因為在此之前，在執行到exit(0)時，進程就已經終止了。

exit系統調用帶有一個整數類型的參數status，我們可以利用這個參數傳遞進程結束時的狀態，比如說，該進程是正常結束的，還是出現某種意外而結束的，一般來說，0表示沒有意外的正常結束；其他的數值表示出現了錯誤，進程非正常結束。我們在實際編程時，可以用wait系統調用接收子進程的返回值，從而針對不同的情況進行不同的處理。關於wait的詳細情況，我們將在以後的篇幅中進行介紹。

exit和_exit

作為系統調用而言，_exit和exit是一對孿生兄弟，它們究竟相似到什麼程度，我們可以從Linux的源碼中找到答案：

#define __NR__exit __NR_exit /* 摘自文件include/asm-i386/unistd.h第334行 */

“__NR_”是在Linux的源碼中為每個系統調用加上的前綴，請注意第一個exit前有2條下劃線，第二個exit前只有1條下劃線。

這時隨便一個懂得C語言並且頭腦清醒的人都會說，_exit和exit沒有任何區別，但我們還要講一下這兩者之間的區別，這種區別主要體現在它們在函數庫中的定義。_exit在Linux函數庫中的原型是：

#includeunistd.h

void _exit(int status);

和exit比較一下，exit()函數定義在stdlib.h中，而_exit()定義在unistd.h中，從名字上看，stdlib.h似乎比unistd.h高級一點，那麼，它們之間到底有什麼區別呢？讓我們先來看流程圖，通過下圖，我們會對這兩個系統調用的執行過程產生一個較為直觀的認識。

從圖中可以看出，_exit()函數的作用最為簡單：直接使進程停止運行，清除其使用的內存空間，並銷毀其在內核中的各種數據結構；exit()函數則在這些基礎上作了一些包裝，在執行退出之前加了若干道工序，也是因為這個原因，有些人認為exit已經不能算是純粹的系統調用。

exit()函數與_exit()函數最大的區別就在於exit()函數在調用exit系統調用之前要檢查文件的打開情況，把文件緩衝區中的內容寫迴文件，就是圖中的”清理I/O緩衝”一項。

在Linux的標準函數庫中，有一套稱作”高級I/O”的函數，我們熟知的printf()、fopen()、fread()、fwrite()都在此列，它們也被稱作”緩衝I/O（buffered I/O）”，其特徵是對應每一個打開的文件，在內存中都有一片緩衝區，每次讀文件時，會多讀出若干條記錄，這樣下次讀文件時就可以直接從內存的緩衝區中讀取，每次寫文件的時候，也僅僅是寫入內存中的緩衝區，等滿足了一定的條件（達到一定數量，或遇到特定字元，如換行符和文件結束符EOF），再將緩衝區中的內容一次性寫入文件，這樣就大大增加了文件讀寫的速度，但也為我們編程帶來了一點點麻煩。如果有一些數據，我們認為已經寫入了文件，實際上因為沒有滿足特定的條件，它們還只是保存在緩衝區內，這時我們用_exit()函數直接將進程關閉，緩衝區中的數據就會丟失，反之，如果想保證數據的完整性，就一定要使用exit()函數。

請看以下常式：

/* exit2.c */

#includestdlib.h

main()

{

printf(“output begin

“);

printf(“content in buffer”);

exit(0);

}

編譯並運行：

$gcc exit2.c -o exit2

$./exit2

output begin

content in buffer

/* _exit1.c */

#includeunistd.h

main()

{

printf(“output begin

“);

printf(“content in buffer”);

_exit(0);

}

編譯並運行：

$gcc _exit1.c -o _exit1

$./_exit1

output begin

在Linux中，標準輸入和標準輸出都是作為文件處理的，雖然是一類特殊的文件，但從程序員的角度來看，它們和硬碟上存儲數據的普通文件並沒有任何區別。與所有其他文件一樣，它們在打開後也有自己的緩衝區。

請讀者結合前面的敘述，思考一下為什麼這兩個程序會得出不同的結果。相信如果您理解了我前面所講的內容，會很容易的得出結論。

在這篇文章中，我們對Linux的進程管理作了初步的了解，並在此基礎上學習了getpid、fork、exit和_exit四個系統調用。在下一篇文章中，我們將學習與Linux進程管理相關的其他系統調用，並將作一些更深入的探討。

前面的文章中，我們已經了解了父進程和子進程的概念，並已經掌握了系統調用exit的用法，但可能很少有人意識到，在一個進程調用了exit之後，該進程並非馬上就消失掉，而是留下一個稱為殭屍進程（Zombie）的數據結構。在Linux進程的5種狀態中，殭屍進程是非常特殊的一種，它已經放棄了幾乎所有內存空間，沒有任何可執行代碼，也不能被調度，僅僅在進程列表中保留一個位置，記載該進程的退出狀態等信息供其他進程收集，除此之外，殭屍進程不再佔有任何內存空間。從這點來看，殭屍進程雖然有一個很酷的名字，但它的影響力遠遠抵不上那些真正的殭屍兄弟，真正的殭屍總能令人感到恐怖，而殭屍進程卻除了留下一些供人憑弔的信息，對系統毫無作用。

也許讀者們還對這個新概念比較好奇，那就讓我們來看一眼Linux里的殭屍進程究竟長什麼樣子。

當一個進程已退出，但其父進程還沒有調用系統調用wait（稍後介紹）對其進行收集之前的這段時間裡，它會一直保持殭屍狀態，利用這個特點，我們來寫一個簡單的小程序：

/* zombie.c */

#include

#include

main()

{

pid_t pid;

pid=fork();

if(pid0) /* 如果出錯 */

printf(“error occurred!n”);

else if(pid==0) /* 如果是子進程 */

exit(0);

else /* 如果是父進程 */

sleep(60); /* 休眠60秒，這段時間裡，父進程什麼也幹不了 */

wait(NULL); /* 收集殭屍進程 */

}

sleep的作用是讓進程休眠指定的秒數，在這60秒內，子進程已經退出，而父進程正忙著睡覺，不可能對它進行收集，這樣，我們就能保持子進程60秒的殭屍狀態。

編譯這個程序：

$ cc zombie.c -o zombie

後台運行程序，以使我們能夠執行下一條命令：

$ ./zombie

[1] 1577

列一下系統內的進程：

$ ps -ax

… …

1177 pts/0 S 0:00 -bash

1577 pts/0 S 0:00 ./zombie

1578 pts/0 Z 0:00 [zombie ]

1579 pts/0 R 0:00 ps -ax

看到中間的”Z”了嗎？那就是殭屍進程的標誌，它表示1578號進程現在就是一個殭屍進程。

我們已經學習了系統調用exit，它的作用是使進程退出，但也僅僅限於將一個正常的進程變成一個殭屍進程，並不能將其完全銷毀。殭屍進程雖然對其他進程幾乎沒有什麼影響，不佔用CPU時間，消耗的內存也幾乎可以忽略不計，但有它在那裡呆著，還是讓人覺得心裡很不舒服。而且Linux系統中進程數目是有限制的，在一些特殊的情況下，如果存在太多的殭屍進程，也會影響到新進程的產生。那麼，我們該如何來消滅這些殭屍進程呢？

先來了解一下殭屍進程的來由，我們知道，Linux和UNIX總有著剪不斷理還亂的親緣關係，殭屍進程的概念也是從UNIX上繼承來的，而UNIX的先驅們設計這個東西並非是因為閑來無聊想煩煩其他的程序員。殭屍進程中保存著很多對程序員和系統管理員非常重要的信息，首先，這個進程是怎麼死亡的？是正常退出呢，還是出現了錯誤，還是被其它進程強迫退出的？其次，這個進程佔用的總系統CPU時間和總用戶CPU時間分別是多少？發生頁錯誤的數目和收到信號的數目。這些信息都被存儲在殭屍進程中，試想如果沒有殭屍進程，進程一退出，所有與之相關的信息都立刻歸於無形，而此時程序員或系統管理員需要用到，就只好乾瞪眼了。

那麼，我們如何收集這些信息，並終結這些殭屍進程呢？就要靠我們下面要講到的waitpid調用和wait調用。這兩者的作用都是收集殭屍進程留下的信息，同時使這個進程徹底消失。下面就對這兩個調用分別作詳細介紹。

c語言 在一個線程上開闢一段內存；

這個不是C語言能做的，因為有「類」。

基本實現思路和@fengfei5551223 類似

提出一些不同的實現細節：

1、申請空間為了做到最大化兼容，使用void指針；size是具體的數值

void * buf=NULL;

void create_memory(){

buf=(void *) malloc(size);//

}

2、你的要求是開闢內存，寫內存，讀內存，那麼應該是操作的同一塊內存區域，

因此傳參數不能總是調用create_memory方法，否則每次總是新申請內存，

沒有達到共用的目的

class A{

char *buf=NULL

public:

//增加一個獲取開闢空間地址函數

void *get_buf(){

return buf;

}

};

int main(){

A *a;

pthread_create(a[0],NULL,a-create_memory,NULL);

if(NULL != a-get_buf()){ // 為了保證開闢成功內存

//將開闢好的空間地址作為參數傳遞給其它線程使用

pthread_create(a[1],NULL,a-write_memory,a-get_buf());

pthread_create(a[2],NULL,a-read_memory,a-get_buf());

}

。。。

}

3、對開闢出的內存區域沒有最終銷毀這個是很危險的，

當然我不清楚你的需求，但是大多數場景下還有最後一步是做destory；

而且要用到同步互斥變數，所以最後需要報這些變數銷毀；

這樣使得程序更具有健壯性。

Linux C函數Kill

你是程序中調用kill函數，還是在命令行調用kill命令？

int kill(pid_t pid, int sig); 函數有兩個參數，一個是進程號，一個是信號

如果你輸入的進程號是正確的，而進程還在，則信號有可能被該進程忽略了，不知道你發送的信號是幾號？ 只有SIGKILL SIGSTOP不能被忽略，其它都可以忽略或捕捉。