本系列文章討論P(yáng)erl的三個(gè)關(guān)鍵功能：進(jìn)程（Processes）,、管道（Pipes）和信號(hào)（Signals）,。通過建立一個(gè)新進(jìn)程,，Perl程序可以運(yùn)行另一個(gè)程序甚至是它自己的拷貝。管道允許Perl腳本剛其它進(jìn)行交換數(shù)據(jù),，而信號(hào)使Perl腳本監(jiān)視和控制其它進(jìn)程成為可能,。本文討論的是其中的：進(jìn)程。

進(jìn)程（Processes）

UNIX,、VMS,、Windows NT/2000以及其它現(xiàn)代操作系統(tǒng)都是多任務(wù)的。它們能同時(shí)運(yùn)行多個(gè)程序,，每個(gè)程序運(yùn)行在獨(dú)立的線程運(yùn)行,，稱為進(jìn)程。在多核的電腦中,，進(jìn)程實(shí)際上是運(yùn)行在不同的CPU上同時(shí)運(yùn)行,。而在單核的電腦中，操作系統(tǒng)在多個(gè)進(jìn)程中快速切換,，每次執(zhí)行一小部分,，使進(jìn)程看上去是同時(shí)運(yùn)行的，

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序通過需要同時(shí)做兩個(gè)或兩個(gè)以上的事情,。例如,，服務(wù)器通常需要立刻處理客戶端的請(qǐng)求，與此同時(shí),，還需要監(jiān)視新的請(qǐng)求,。多任務(wù)大大簡(jiǎn)化了程序開發(fā)，因?yàn)樗试S你為應(yīng)用程序所有操作啟動(dòng)新進(jìn)程,。幾乎每個(gè)進(jìn)程都是獨(dú)立的,，允許一個(gè)進(jìn)程繼續(xù)它的工作而不需要擔(dān)心它是干什么的。

Perl支持兩種多任務(wù),。一種基于傳統(tǒng)UNIX多重處理（multiprocessing）模式,，允許當(dāng)前進(jìn)程調(diào)用fork()函數(shù)克隆它自己。fork()執(zhí)行后,，將會(huì)有兩個(gè)各方面幾乎一致的進(jìn)程,。一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行一個(gè)任務(wù)，另一個(gè)執(zhí)行另一個(gè)任務(wù),。

另一種基于更現(xiàn)代的理念“線程（thread）”,，將所有任務(wù)放在一個(gè)進(jìn)程里面。無論如何,，單個(gè)程序可以有多個(gè)線程,，它們是相互獨(dú)立的。

本文將介紹fork()以及與進(jìn)程有關(guān)的變量和函數(shù),。我們將在以后的文章里討論多線程（multithreading ）,。

fork()函數(shù)

fork()函數(shù)在所有的UNIX版本的Perl里有效,，以及VMS和OS/2。Perl 5.6（及更高版本的Perl）支持Microsoft Windows平臺(tái)的fork()函數(shù),，可惜的是,，不支持Macintosh。

Perl的fork()函數(shù)沒有參數(shù)并返回一個(gè)數(shù)字作為結(jié)果,。當(dāng)fork()被調(diào)用的時(shí)候,，它生成一個(gè)進(jìn)程的精確副本。這個(gè)副本稱為子進(jìn)程（child）,，共享當(dāng)前的值和變量,，文件句柄（包含標(biāo)準(zhǔn)I/O緩存的數(shù)據(jù)）以及其它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。事實(shí)上,，調(diào)用fork()的副本進(jìn)程都有一樣的內(nèi)存,。就好像科幻電影里演的一個(gè)人無意中走進(jìn)克隆出來的小房間里。

要保證和平共處,，必須清楚哪個(gè)是父進(jìn)程哪個(gè)是子進(jìn)程,。系統(tǒng)里所有的進(jìn)程都有一個(gè)唯一的正整數(shù)，稱為進(jìn)程ID（process ID）或PID,。

調(diào)用fork()函數(shù)之后,，父進(jìn)程和子進(jìn)程判斷這個(gè)函數(shù)的返回值。在父進(jìn)程里,，fork()返回子進(jìn)程的PID。在子進(jìn)程里,，fork()返回?cái)?shù)字0,。根據(jù)這個(gè)返回值來判斷是否為父進(jìn)程。

如果父進(jìn)程和子進(jìn)程想與其它進(jìn)程通訊，可借助管道（pipe）或者通過共用存儲(chǔ)器（shared memory）,。父進(jìn)程和子進(jìn)程可以發(fā)送各自的PID給kill()函數(shù),。父進(jìn)程通過fork()函數(shù)的返回值來獲取子程序的PID，子進(jìn)程可以通過調(diào)用getppid()函數(shù)來獲得父進(jìn)程的PID,。進(jìn)程可以通過特殊的變量$$來獲得自己的PID,。

kill()函數(shù)將在后面的“信號(hào)”一節(jié)進(jìn)行討論,。

正如你希望的那樣，一個(gè)子進(jìn)程也可以有它自己的 fork(),，創(chuàng)建一個(gè)孫進(jìn)程,。原來的父進(jìn)程可以再次 fork()，當(dāng)然它的子進(jìn)程和孫進(jìn)程也一樣可以,。這樣,，Perl腳本可以創(chuàng)建一批完整（而友好的，希望如此）的進(jìn)程,。除非明確操作,，這批進(jìn)程屬于同一個(gè)進(jìn)程組（process group）。

每個(gè)進(jìn)程組有一個(gè)唯一的ID,，通常與共同的祖先（第一個(gè)使用 fork()的進(jìn)程）的PID相同,。這個(gè)值可以通過 getpgrp()來獲得：

進(jìn)程組中的每個(gè)成員共享所有從父進(jìn)程創(chuàng)建時(shí),，擁有的文件句柄,。特別是，共享 STDIN,、 STDOUT 和 ,。可以在任何子進(jìn)程中修改關(guān)閉文件句柄,，或者重新打開它,。系統(tǒng)一直保持跟蹤：子進(jìn)程打開文件句柄，但沒有關(guān)閉文件,。直到最后的子進(jìn)程時(shí),，關(guān)閉該文件句柄的拷貝。

#!/usr/bin/perl
#fork.pl - 創(chuàng)建單個(gè)的子進(jìn)程
##############################################
# (c) 2011 LoRui(i@, www.) #
##############################################

use strict;
use warnings;

print "PID = $$\n";

my $child = fork();
die "無法創(chuàng)建子進(jìn)程：$!" unless defined $child;

if($child > 0) { #父進(jìn)程
	print "父進(jìn)程：PID = $$, 子進(jìn)程 = $child\n";
} else { #子進(jìn)程
	my $ppid = getppid();
	print "子進(jìn)程：PID = $$, 父進(jìn)程 = $ppid\n";
}

通過檢查 $child 來確定,，我們的程序是以父進(jìn)程運(yùn)行還是子進(jìn)程,。如果 $child 非零，我們進(jìn)入父進(jìn)程處理：我們打印出了我們的PID和 $child 的內(nèi)容,，以及子進(jìn)程的PID,。

如果 $child 是零，那我們運(yùn)行在子進(jìn)程里,。我們通過調(diào)用 getppid()來獲取父進(jìn)程的PID,，并將其輸出,。

該代碼的執(zhí)行結(jié)果：

% fork.pl
PID=372
父進(jìn)程: PID=372, 子進(jìn)程=373
子進(jìn)程:  PID=373, 父進(jìn)程=372

注意，在Windows平臺(tái)運(yùn)行此腳本,，將會(huì)出現(xiàn)類似錯(cuò)誤：

The getppid function is unimplemented at fork.pl line 18.

原因在于,，Windows平臺(tái)的Perl并沒有實(shí)現(xiàn) getppid()函數(shù)，請(qǐng)使用UNIX/Linux測(cè)試本代碼,。

system() 和 exec()函數(shù)

在Perl啟動(dòng)子進(jìn)程的另一種方法是 system(),。system()將另一個(gè)程序作為子進(jìn)程運(yùn)行，等待其完成,，并返回結(jié)果,。如果成功， system()返回0（注意,，這和一般的Perl習(xí)慣不同,。【譯注：一般地,，在Perl（及其它類C語言）里,，0表示否定；非0表示肯定】）,。如果子程序沒有啟動(dòng),，返回-1?；蛘叻祷仄渌e(cuò)誤代碼,。有關(guān)錯(cuò)誤代碼的完整解釋，請(qǐng)通過perlvar查看$?變量的詳細(xì)介紹,。

exec()函數(shù)跟 system()很像,，但替換當(dāng)前進(jìn)程為指定的命令,。如果成功,，沒有任何返回值，因?yàn)檫M(jìn)程已經(jīng)結(jié)束,。新進(jìn)行將擁有與舊的那個(gè)同樣的PID,，并共享相同的 STDIN、 STDOUT 和 STDERR文件句柄,。無論如何,，其它已打開的文件句柄將自動(dòng)關(guān)閉。（你可以通過改變 $~F 變量的值來讓 exec()保持已打開的文件句柄,。詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)查看perlvar文檔,。）

exec()通常與將一個(gè)命令作為子進(jìn)程運(yùn)行，處理完一些指定的步驟的fork()配合使用,。例子,，在上面fork.pl的代碼片段后面，子進(jìn)程在一個(gè)文件上重新打開 STDOUT,，然后調(diào)用 exec() 來運(yùn)行 ls -l 命令,。在UNIX系統(tǒng)上，這個(gè)命令獲取一個(gè)很長(zhǎng)的列表,。其效果是,，在后臺(tái)運(yùn)行 ls -l 命令，并將其輸出寫到指定的文件中,。代碼如下：

my $child = fork();
die "Can't fork: $!" unless defined $child;
if ($child == 0) { # we are in the child now
  open (STDOUT,">log.txt") or die "open() error: $!";
  exec ('ls','-l');
  die "exec error(): $!"; # shouldn't get here
}