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父子进程并发执行攻略：掌握技巧，轻松实现多任务处理

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在计算机编程中，多任务处理是一个非常重要的概念，它允许我们同时运行多个任务，提高程序效率和用户体验。而父子进程并发执行是实现多任务处理的一种常用方式。本文将为你详细解析父子进程并发执行的技巧，帮助你轻松实现多任务处理。

一、什么是父子进程？

父子进程是指在程序运行过程中，由一个进程（父进程）创建出另一个进程（子进程）。在父子进程中，父进程可以控制子进程的创建、运行和结束。

二、父子进程并发执行的优点

  1. 资源共享：父子进程可以共享内存、文件句柄等资源，提高资源利用率。
  2. 任务分离：将任务分解为子进程，可以使程序结构更清晰，便于管理和维护。
  3. 并行处理：子进程可以并行执行，提高程序的运行效率。

三、实现父子进程并发执行的技巧

1. 创建子进程

在C语言中，可以使用fork()函数创建子进程。以下是一个简单的示例：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>

int main() {
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) {
        // 子进程
        printf("Hello, I'm the child process!\n");
    } else {
        // 父进程
        printf("Hello, I'm the parent process, and my child's PID is %d\n", pid);
    }
    return 0;
}

2. 通信与同步

父子进程之间可以通过管道、信号、共享内存等方式进行通信。以下是一个使用管道进行通信的示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>

int main() {
    int pipefd[2];
    pid_t cpid;
    char message[20];

    // 创建管道
    if (pipe(pipefd) == -1) {
        perror("pipe");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    cpid = fork();
    if (cpid == -1) {
        perror("fork");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if (cpid == 0) {
        // 子进程
        close(pipefd[1]); // 关闭写端
        read(pipefd[0], message, sizeof(message)); // 读取数据
        printf("Child received: %s\n", message);
        close(pipefd[0]); // 关闭读端
        exit(EXIT_SUCCESS);
    } else {
        // 父进程
        close(pipefd[0]); // 关闭读端
        write(pipefd[1], "Hello, child!\n", 17); // 写入数据
        close(pipefd[1]); // 关闭写端
        wait(NULL); // 等待子进程结束
        printf("Parent done\n");
    }

    return 0;
}

3. 异常处理

在创建和管理子进程时，需要考虑异常情况，如子进程创建失败、子进程异常退出等。以下是一些异常处理技巧：

  1. 使用waitpid()或wait()函数等待子进程结束，并根据返回值判断子进程是否正常退出。
  2. 使用WIFEXITED()、WEXITSTATUS()等函数获取子进程退出状态。
  3. 使用WIFSIGNALED()、WTERMSIG()等函数获取子进程结束信号。

四、总结

通过掌握父子进程并发执行的技巧，你可以轻松实现多任务处理，提高程序效率。在实际编程过程中，根据需求选择合适的通信方式、同步机制和异常处理方法，让你的程序更加稳定、高效。

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