在C语言中，进程API是用于创建、管理和操作进程的一系列函数，以下是一些常见的C语言进程API及其详细解释：
1、进程控制
fork()
功能：通过系统调用创建一个子进程，它是当前进程的几乎精确的副本。
头文件：#include <sys/types.h> 和#include <unistd.h>。
返回值：在父进程中返回新创建的子进程的进程ID（PID），在子进程中返回0，如果创建失败，则返回-1。
示例代码：
pid_t pid = fork();
if (pid == -1) {
// fork失败
perror("fork failed");
exit(EXIT_FAILURE);
} else if (pid > 0) {
// 父进程代码
printf("This is the parent process, PID: %d
", getpid());
} else {
// 子进程代码
printf("This is the child process, PID: %d
", getpid());
} vfork()
功能：类似于fork()，但它不会将父进程的地址空间复制到子进程中，而是让子进程共享父进程的地址空间，这主要用于提高效率，但使用时需要特别小心，因为子进程对共享地址空间的修改会影响父进程。
头文件：同fork()。
返回值：与fork()相同。
注意：由于vfork()的实现依赖于具体的操作系统和硬件平台，因此在某些情况下可能无法使用或表现不同。
exec()系列函数
功能：用于在当前进程中执行新的程序，这些函数不会创建新的进程，而是替换当前进程的映像、堆栈、数据段等资源，使当前进程开始执行新的程序。
头文件：#include <unistd.h>。
常见函数：
int execl(const char path, const char arg, ...);：从指定的路径path加载程序，并传递可变参数给新程序。
int execlp(const char file, const char arg, ...);：类似于execl()，但会自动在环境变量PATH中搜索程序。
int execle(const char path, const char arg, ..., char const envp[]);：类似于execl()，但可以直接指定新程序的环境变量。
int execv(const char path, char const argv[]);：从指定的路径path加载程序，并传递向量形式的参数给新程序。
int execvp(const char file, char const argv[]);：类似于execv()，但会自动在环境变量PATH中搜索程序。
int execve(const char path, char const argv[], char const envp[]);：类似于execv()，但可以直接指定新程序的环境变量。
返回值：如果执行成功，这些函数不会返回；如果执行失败，则返回-1。
示例代码：
pid_t pid = fork();
if (pid == 0) {
// 子进程执行新的程序
execlp("ls", "ls", "-l", NULL);
// 如果execlp返回，说明执行失败
perror("execlp failed");
exit(EXIT_FAILURE);
} else if (pid > 0) {
// 父进程等待子进程结束
wait(NULL);
} else {
// fork失败
perror("fork failed");
exit(EXIT_FAILURE);
} 2、进程状态
getpid()
功能：获取当前进程的进程ID。
头文件：#include <sys/types.h> 和#include <unistd.h>。
返回值：当前进程的PID。
示例代码：
pid_t pid = getpid();
printf("Current PID: %d
", pid); getppid()
功能：获取当前进程的父进程ID。
头文件：同getpid()。
返回值：当前进程的父进程PID。
示例代码：
pid_t ppid = getppid();
printf("Parent PID: %d
", ppid); getpgid()
功能：获取当前进程的进程组ID。
头文件：同getpid()。
返回值：当前进程的进程组ID，如果指定了进程ID作为参数，则返回该进程的进程组ID。
示例代码：
pid_t pgid = getpgid(0); // 获取当前进程的进程组ID
printf("Process Group ID: %d
", pgid); getpgrp()
功能：获取当前进程的前台进程组ID，如果当前进程不在任何一个前台进程组中，则返回其会话的领头进程的进程组ID。
头文件：同getpid()。
返回值：当前进程的前台进程组ID或会话领头进程的进程组ID。
示例代码：
pid_t pgrp = getpgrp();
printf("Foreground Process Group ID: %d
", pgrp); setpgid()
功能：设置当前进程的进程组ID，只有超级用户才能改变进程组ID。
头文件：#include <unistd.h>。
返回值：成功时返回0，失败时返回-1。
示例代码：
setpgid(0, 1234); // 将当前进程的进程组ID设置为1234
setsid()
功能：创建一个新的会话，并使调用进程成为新会话的领头进程，通常与fork()一起使用来创建守护进程。
头文件：同setpgid()。
返回值：成功时返回新的会话ID，失败时返回-1。
示例代码：
pid_t pid = fork();
if (pid > 0) {
exit(EXIT_SUCCESS); // 父进程退出
} else if (pid == 0) {
setsid(); // 子进程创建新会话
// 继续执行守护进程的其他初始化工作...
} getsid()
功能：获取当前进程的会话ID，会话是一个或多个由同一个控制终端启动的进程组成的集合。
头文件：同setpgid()。
返回值：当前进程的会话ID。
示例代码：
pid_t sid = getsid(0); // 获取当前进程的会话ID
printf("Session ID: %d
", sid); getsid()
功能：获取当前进程的会话ID，会话是一个或多个由同一个控制终端启动的进程组成的集合。
头文件：同setpgid()。
返回值：当前进程的会话ID。
示例代码：
pid_t sid = getsid(0); // 获取当前进程的会话ID
printf("Session ID: %d
", sid); getlogin()
功能：获取当前登录用户的用户名，如果当前没有登录用户，则返回NULL。
头文件：#include <unistd.h>。
返回值：指向包含用户名的字符串的指针，如果没有登录用户则返回NULL。
示例代码：
char username = getlogin();
if (username != NULL) {
printf("Logged in as: %s
", username);
} else {
printf("No user logged in.
");
} gethostname()
功能：获取当前主机的标准主机名。
头文件：#include <unistd.h>。
返回值：成功时返回0，失败时返回-1。
示例代码：
char hostname[256];
if (gethostname(hostname, sizeof(hostname)) == 0) {
printf("Hostname: %s
", hostname);
} else {
perror("gethostname failed");
} sync()
功能：将所有未写入磁盘的文件描述符同步到磁盘上，这通常用于确保数据的安全性和完整性。
头文件：#include <unistd.h>。
返回值：成功时返回0，失败时返回-1。
示例代码：
if (sync() == -1) {
perror("sync failed");
} fsync()
功能：同步一个打开的文件描述符到磁盘上，这通常用于确保文件数据的一致性和完整性。
头文件：#include <unistd.h>。
返回值：成功时返回0，失败时返回-1。
示例代码：
int fd = open("example.txt", O_WRONLY | O_CREAT, 0666);
write(fd, "Hello, World!", 13);
if (fsync(fd) == -1) {
perror("fsync failed");
}
close(fd); exit()
功能：终止当前进程并返回一个状态码给父进程，这是C语言中最常用的退出方式之一。
头文件：#include <stdlib.h>。
返回值：无返回值（该函数不会返回，因为它会导致进程终止）。
示例代码：
exit(EXIT_SUCCESS); // 正常退出
exit(EXIT_FAILURE); // 异常退出 _exit()
功能：与exit()类似，但不会执行任何清理操作（如刷新缓冲区、关闭文件描述符等），它直接终止当前进程并返回一个状态码给父进程。
头文件：同exit()。
返回值：无返回值（该函数不会返回，因为它会导致进程立即终止）。
示例代码：
_exit(EXIT_SUCCESS); // 正常退出且不执行清理操作
_exit(EXIT_FAILURE); // 异常退出且不执行清理操作 abort()
功能：生成一个SIGABRT信号，导致当前进程异常终止，这通常用于处理严重的错误情况。
头文件：#include <stdlib.h>。
返回值：无返回值（该函数不会返回，因为它会导致进程立即终止）。
示例代码：
abort(); // 生成SIGABRT信号并终止进程
kill()
功能：向指定的进程发送信号，这可以用于终止进程、控制进程行为或与进程进行通信等。
头文件：#include <signal.h>。
返回值：成功时返回0，失败时返回-1，如果向一个不存在的进程发送信号，则会返回ESRCH错误；如果进程存在但无法接收信号（例如权限不足），则会返回ESRCH错误或其他适当的错误码。
示例代码：
kill(pid, SIGTERM); // 向指定的PID发送SIGTERM信号以尝试终止它
raise()
功能：向当前进程发送指定的信号，这通常用于模拟特定的错误条件或事件。
头文件：同kill()。
返回值：无返回值（该函数不会返回，因为它会导致当前进程根据接收到的信号采取相应的行动）。
示例代码：
raise(SIGSEGV); // 向当前进程发送SIGSEGV信号以模拟段错误（Segmentation Fault）
alarm()
功能：设置一个定时器，当定时器到期时向当前进程发送SIGALRM信号，这通常用于实现超时机制或定时任务。
头文件：同kill()。
返回值：成功时返回之前设置的定时器剩余时间（以秒为单位），如果没有设置定时器则返回0；失败时返回-1。
示例代码：
alarm(5); // 设置5秒后向当前进程发送SIGALRM信号
// 执行其他任务...
pause(); // 等待信号到达并处理它（通常是通过信号处理函数来处理） pause()
功能：使当前进程暂停执行并等待任何信号的到来，当接收到信号时，进程会根据信号的类型采取相应的行动（例如终止、继续执行等），这通常用于等待某个特定事件的发生或用于调试目的。
头文件：同kill()。
返回值：成功时返回接收到的信号编号（即被哪个信号唤醒）；如果永远没有收到信号（例如被挂起），则不会返回（因为进程处于无限等待状态）。
示例代码：
pause(); // 等待任何信号的到来并处理它（通常是通过信号处理函数来处理）
wait()和waitpid()
功能：等待指定的子进程结束并获取其状态信息，这两个函数都可以用来实现父进程与子进程之间的同步和通信。wait()函数等待任意一个子进程结束，而waitpid()函数可以指定等待特定的子进程结束，它们还可以获取子进程的退出状态、资源使用情况等信息。
头文件：#include <sys/types.h>,#include <sys/wait.h>,#include <unistd.h>。
返回值：成功时返回已结束子进程的PID；如果所有子进程都在运行且没有结束，则调用线程会被阻塞直到至少有一个子进程结束；如果出错则返回-1，对于waitpid()还可以通过指定选项来控制其行为（例如是否非阻塞等待等）。
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