原文：https://github.com/angrave/SystemProgramming/wiki/Forking%2C-Part-2%3A-Fork%2C-Exec%2C-Wait
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h> // O_CREAT, O_APPEND etc. defined here
int main() {
close(1); // close standard out
open("log.txt", O_RDWR | O_CREAT | O_APPEND, S_IRUSR | S_IWUSR);
puts("Captain's log");
chdir("/usr/include");
// execl( executable, arguments for executable including program name and NULL at the end)
execl("/bin/ls", /* Remaining items sent to ls*/ "/bin/ls", ".", (char *) NULL); // "ls ."
perror("exec failed");
return 0; // Not expected
}上面的代码中没有错误检查（我们假设 close，open，chdir 等按预期工作）。
- open：将使用最低可用文件描述符（即 1）;如此标准现在转到日志文件。
- chdir：将当前目录更改为/ usr / include
- execl：用/ bin / ls 替换程序映像并调用其 main（）方法
- perror：我们不希望到达这里 - 如果我们这样做，那么 exec 就失败了。
这段代码出了什么问题
#include <unistd.h>
#define HELLO_NUMBER 10
int main(){
pid_t children[HELLO_NUMBER];
int i;
for(i = 0; i < HELLO_NUMBER; i++){
pid_t child = fork();
if(child == -1){
break;
}
if(child == 0){ //I am the child
execlp("ehco", "echo", "hello", NULL);
}
else{
children[i] = child;
}
}
int j;
for(j = 0; j < i; j++){
waitpid(children[j], NULL, 0);
}
return 0;
}我们错误拼写了ehco，所以我们不能exec它。这是什么意思？我们只是创建了 2 ** 10 个进程，而不是创建 10 个进程，而是对我们的机器进行轰炸。我们怎么能阻止这个？在 exec 之后立即退出，以防 exec 失败，我们不会最终轰炸我们的机器。
- 打开文件句柄。如果父母后来寻求回到文件的开头那么这也会影响孩子（反之亦然）。
- 信号处理程序
- 当前的工作目录
- 环境变量
有关详细信息，请参见 fork 手册页。
进程 ID 不同。在调用getppid()的子代中（注意两个'p'）将给出与在父代中调用 getpid（）相同的结果。有关更多详细信息，请参见 fork 手册页。
使用waitpid或wait。父进程将暂停，直到wait（或waitpid）返回。请注意，这个解释掩盖了重新开始的讨论。
常见的编程模式是调用fork，然后调用exec和wait。原始进程调用 fork，它创建一个子进程。然后，子进程使用 exec 开始执行新程序。同时父母使用wait（或waitpid）等待子进程完成。请参阅下面的完整代码示例。
不要等他们！您的父进程可以继续执行代码，而无需等待子进程。注意在实践中，通过在调用 exec 之前调用打开的文件描述符上的close，后台进程也可以与父进程和输出流断开连接。
但是，在父完成之前完成的子进程可能会变成僵尸。有关更多信息，请参阅僵尸页面。
当一个孩子完成（或终止）时，它仍占用内核进程表中的一个槽。只有当孩子'等待'时，才能再次使用该插槽。
一个长期运行的程序可以通过不断创建进程来创建许多僵尸，而不会为它们进行wait处理。
最终，内核进程表中没有足够的空间来创建新进程。因此fork()会失败并且可能使系统难以/不可能使用 - 例如只需登录就需要新的进程！
一旦一个进程完成，它的任何子进程都将被分配给“init” - 第一个进程的 pid 为 1.因此这些孩子会看到 getppid（）返回值为 1.这些孤儿最终会完成，并在短时间内成为一个僵尸。幸运的是，init 进程自动等待其所有子进程，从而从系统中删除这些僵尸。
等你的孩子！
waitpid(child, &status, 0); // Clean up and wait for my child process to finish.请注意，我们假设获得 SIGCHLD 事件的唯一原因是孩子已经完成（这不完全正确 - 请参阅手册页以获取更多详细信息）。
强大的实现还可以检查中断状态并将上述内容包含在循环中。继续阅读，讨论更强大的实现。
警告：本节使用的信号尚未完全介绍。当子进程完成时，父进程获取信号 SIGCHLD，因此信号处理程序可以等待进程。稍微简化的版本如下所示。
pid_t child;
void cleanup(int signal) {
int status;
waitpid(child, &status, 0);
write(1,"cleanup!\n",9);
}
int main() {
// Register signal handler BEFORE the child can finish
signal(SIGCHLD, cleanup); // or better - sigaction
child = fork();
if (child == -1) { exit(EXIT_FAILURE);}
if (child == 0) { /* I am the child!*/
// Do background stuff e.g. call exec
} else { /* I'm the parent! */
sleep(4); // so we can see the cleanup
puts("Parent is done");
}
return 0;
} 然而，上面的例子忽略了几个微妙的要点：
- 不止一个孩子可能已经完成但父母只会获得一个 SIGCHLD 信号（信号没有排队）
- 可以出于其他原因发送 SIGCHLD 信号（例如暂时停止子进程）
收获僵尸的更强大的代码如下所示。
void cleanup(int signal) {
int status;
while (waitpid((pid_t) (-1), 0, WNOHANG) > 0) {}
}环境变量是系统为所有进程保留的变量。您的系统现在已经设置好了！在 Bash 中，您可以查看其中的一些内容
$ echo $HOME
/home/bhuvy
$ echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/bin:...
你会如何在 C / C ++中获得这些？您可以使用getenv和setenv功能
char* home = getenv("HOME"); // Will return /home/bhuvy
setenv("HOME", "/home/bhuvan", 1 /*set overwrite to true*/ );那么每个进程都会获得自己的环境变量字典，并将其复制到子进程中。这意味着，如果父级更改其环境变量，则不会将其传输给子级，反之亦然。如果你想用不同于父（或任何其他进程）的环境变量执行程序，这在 fork-exec-wait 三部曲中很重要。
例如，您可以编写一个循环遍历所有时区的 C 程序，并执行date命令以打印所有本地的日期和时间。环境变量用于各种程序，因此修改它们很重要。