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程序是保存指令和数据的文件，进程是程序的一次运行实例。要观察一个进程，需要先认识它的标识，再理解父子关系及进程创建。

本文围绕ps、getpid()、getppid()、/proc和fork()整理基础用法，最后用全局变量说明父子进程的数据独立性，暂不展开进程状态、等待和程序替换。

一、PID 与 PPID

PID 是进程 ID，用于标识进程；PPID 是父进程的 PID，用于表达父子关系。

在普通的终端环境中，通过 Bash 启动一个外部程序时，新进程的父进程通常是这个 Shell。Bash 本身也在作为进程运行。不过，Shell 内建命令不一定创建新进程，不能把每次输入命令都等同于创建进程。

同一个程序多次启动，得到的 PID 可能不同。PID 也不是永久编号：进程结束后，其编号可以被后续进程重新使用。

二、用代码查看进程标识

下面的程序每秒打印一次 PID 与 PPID，方便在另一个终端观察：

#include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<unistd.h>intmain(void){while(1){printf("PID=%ld, PPID=%ld\n",(long)getpid(),(long)getppid());fflush(stdout);sleep(1);}}

保存为pid_demo.c，编译并运行：

gcc-Wall-Wextrapid_demo.c-opid_demo ./pid_demo

接口返回值类型是pid_t。这里转换为long后使用%ld输出，避免直接假定它一定适合%d。

一次运行期间，只要进程仍然存活，其 PID 不会因为循环打印而变化。PPID 表示当前的父进程关系；父进程退出后可能发生重新托管，因此不能认为 PPID 永远不变。

接口定义可参考 Linux man-pages：getpid、getppid。

三、用 ps 对照程序输出

保持程序运行，在同一台 Linux 主机的另一个终端执行：

psaxj

这类输出包含 PID、PPID 等信息。为了减少干扰，可以按程序名筛选：

psaxj|grep'[p]id_demo'

[p]id_demo仍然可以匹配pid_demo，同时通常避免把 grep 自身的命令行匹配出来。

也可以按程序打印出的 PID 精确查看。例如 PID 是 22576 时：

ps-p22576-opid,ppid,comm

上面的数字只是示例，需要换成实际 PID。程序输出与ps中的对应字段应当一致；如果进程已经结束，则可能查不到对应记录。

四、通过 /proc 查看 exe 与 cwd

/proc是 Linux 提供进程等运行信息的虚拟文件系统，不是普通的磁盘数据目录。运行中的进程通常有对应的/proc/PID目录。

继续使用实际 PID，可以查看：

ls-l/proc/22576/exe /proc/22576/cwd

• exe：指向进程对应的可执行文件。
• cwd：指向进程当前的工作目录。

可执行文件所在目录与当前工作目录不一定相同。程序使用相对路径打开文件时，通常以自己的工作目录为基准，而不是自动以可执行文件所在目录为基准。

访问这些信息可能受到权限限制；进程退出后，对应目录也会消失。查看自己的进程通常不需要 root 权限，但不能据此认为所有进程信息都可随意读取。

五、fork：创建一个子进程

fork()根据调用它的进程创建子进程：调用者成为父进程，新创建的进程是子进程。

#include<unistd.h>pid_tfork(void);

创建成功后，父子进程都从fork()返回的位置继续执行，并不会让子进程重新从main的第一行开始运行。

1. 一次调用，两条执行路径

成功时的两次返回，发生在两个不同进程中，不是在一个进程里把同一个变量先改成 0、再改成正数。返回值规则可参考 Linux man-pages：fork。

父进程得到子进程的 PID，便于识别子进程；子进程也可以用getppid()获取父进程的 PID。子进程中的 fork 返回值 0，不代表子进程自己的 PID 是 0。

2. 用返回值区分父子进程

下面的练习只调用一次fork()。为了让现象更清楚，子进程只修改一次全局变量，随后父子进程持续打印各自的信息：

#include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<unistd.h>intgval=100;intmain(void){printf("before fork: PID=%ld\n",(long)getpid());fflush(stdout);pid_tid=fork();if(id<0){perror("fork");return1;}if(id==0){gval+=10;while(1){printf("child: PID=%ld, PPID=%ld, gval=%d\n",(long)getpid(),(long)getppid(),gval);fflush(stdout);sleep(1);}}else{while(1){printf("parent: PID=%ld, child PID=%ld, gval=%d\n",(long)getpid(),(long)id,gval);fflush(stdout);sleep(1);}}}

保存为fork_demo.c：

gcc-Wall-Wextrafork_demo.c-ofork_demo ./fork_demo

在常见的交互式 Shell 前台运行方式下，按 Ctrl+C 通常向前台进程组发送 SIGINT。本例没有更改进程组或信号处理，因此通常可以同时结束父子进程；它不是对任何环境都成立的“结束所有子进程”指令。

练习中不要把fork()放入无限循环，否则可能持续创建大量进程。

六、怎样理解输出

在父子进程都存活的情况下，预期可以观察到：

• fork 前的输出执行一次；示例提前刷新缓冲区，避免遗留输出被带入子进程。
• 父子进程拥有不同的 PID。
• 子进程的 PPID 对应父进程的 PID。
• 父进程中的id对应子进程的 PID。
• 子进程的gval变为 110，父进程的gval仍为 100。

父子进程哪一个先输出，由实际调度决定。不能根据代码书写顺序推断父进程一定先运行，也不能把交替打印理解为严格的一人一次。

以上是根据代码分析得到的预期现象，不是某次运行日志。实际 PID、输出顺序和节奏以运行环境为准。

七、为什么修改全局变量不会影响父进程

fork 后，父子进程具有各自的地址空间。子进程继承父进程原有的普通内存内容，但它修改自己的gval，不会把父进程中的同名变量一起改掉。

Linux 使用写时复制等机制实现 fork，因此不能简单理解为创建时立即把所有物理内存完整复制一遍。入门阶段先记住：初始内容可以相同，普通变量的后续修改彼此独立。

这里的结论针对普通进程内存，不表示父子进程之间的所有资源都完全没有联系。共享内存、文件等资源的具体行为需要分别讨论，本篇不展开。

八、复习要点

• PID 标识进程，PPID 表示当前父进程的标识。
• 用程序输出、ps和/proc可以从不同角度观察同一个进程。
• fork 成功后，父子进程都从调用返回处继续执行。
• 父进程收到子进程 PID，子进程收到 0；失败时返回 -1。
• 根据返回值执行不同分支，不等于一个进程同时进入两个分支。
• 父子执行先后没有固定保证，普通变量的修改互不影响。

进程状态、退出后的资源回收及等待机制，可以在这些概念之后继续整理。