这段C代码是做什么的？

Question

我对C编程非常陌生，尽管我已经做了很多其他类型的编程。

我想知道为什么这个程序输出10，是否有人能够解释一下。

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

int value = 10;

int main()
{
    pid_t pid;

    pid = fork();
    if(pid == 0){
    value += 10;
    }
    else if(pid > 0){
        wait(NULL);
        printf("parent: value = %d\n", value); //Line A
        exit(0);
    }
}

我知道输出结果是“parent: value = 10”。有人知道为什么吗？

谢谢！

- kralco626

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谢谢大家！现在完全明白发生了什么事情了！ - kralco626

这是一些编程课程中常见的作业问题，这是作业吧？ - ldog

如果您对答案感到满意，那么将最佳答案标记为好习惯。这将奖励发布者，并让其他人知道问题已经解决。 - Adam Byrtek

Answer 1

fork创建两个进程（“父进程”和“子进程”）。 在您的示例中，每个进程都具有不同的pid值。 子进程的pid为0。 父进程具有子操作系统pid的pid（由操作系统分配）。

在您的示例中，每个进程在其内存中都有自己的value。 它们不共享内存（正如您认为它们应该共享一样）。 如果您更改一个进程（if语句的第一部分），则不会反映在第二个进程（if语句的第二部分）中。

编辑：解释了pid的值。

- Starkey

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fork返回的pid对于子进程为0，对于父进程则大于0。 - Cătălin Pitiș

为什么子进程的PID是0？为什么父进程不是0，每个子进程都从那里递增呢？ - kralco626

@kralco626: man fork显示：“成功时，在父进程中返回子进程的PID，而在子进程中返回0”。 - Bruno

@kralco：这样可以轻松地识别出“你”是哪个进程。任何进程都可以通过向操作系统询问（在Unix中使用getpid和getppid）来轻松获取自己的PID或其父进程的PID。 - dmckee --- ex-moderator kitten

这就是fork()的工作原理。这样，父进程将知道其子进程的确切pid(>0)，而子进程将知道它是子进程（因为pid将返回0）。请注意，子进程并没有真正的进程ID为0，这只是fork()向子进程发出信号表明它实际上是一个子进程的方式。（对于子进程来说，获取自己及其父进程的PID也很简单，因为它只有一个父进程，而一个父进程可能有多个子进程）。 - mipadi

小修改：fork() 不会创建两个进程。它会创建一个新进程，该进程是原始进程的副本... 在几乎每一个方面都是如此。 - Lee-Man

Answer 2

关于fork()：

• 如果fork()返回一个负值，说明创建子进程失败。
• 如果fork()返回0，则表示新创建的子进程。
• 如果fork()返回一个正值，表示子进程的进程ID，返回给父进程。

因此，在您的情况下，它必须返回大于0的数字，因此该值将保持为10并被打印出来。

- loxxy

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非常棒的答案。我正在努力理解这个问题。因此，父进程得到一个大于0的数字，因此进入else部分并打印。子进程得到0。这个子进程做什么？它会创建一个新的进程，从当前行执行还是从代码开头执行？ - kralco626

@kralco626 这是父进程的一个副本，从相同的点/状态执行：http://man.cx/fork%282%29 - Bruno

Answer 3

fork函数会生成一个新的进程。它几乎完全复制当前进程，新的进程（子进程）和旧的进程（父进程）在代码中的同一点上继续执行。但这里有一个重要的区别（我们感兴趣）：对于子进程，fork返回0。对于父进程，则返回子进程的进程ID。

因此，if(pid ==0)部分是子进程的判断条件。子进程简单地将10添加到自己的value中，然后退出，因为没有更多的代码需要执行。

else部分是父进程的判断条件（除非fork返回错误-1）。父进程只需等待子进程退出即可。但是子进程已经修改了value的副本，而父进程的副本仍未被修改，这就是为什么输出结果是“10”的原因。然后，父进程也会退出。

- DarkDust

Answer 4

fork() 创建一个新的进程：它在两个不同的上下文中有两个返回值，因此两条路径都在您的 if 语句中运行。这个条件通常用于确定 fork 后你要运行哪个进程。

- György Andrasek

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但是只有一行输出。你能带我了解发生了什么吗？为什么父进程和子进程都没有创建和输出语句？ - kralco626

因为在子进程中，fork返回0。在父进程中，fork返回子进程的pid。 - György Andrasek

哈哈，现在我明白了。该过程从fork()调用点分裂。子进程具有值0，父进程具有大于0的值。我想我明白了！ - kralco626

Answer 5

当你调用fork时，它会创建一个进程的副本，使得这两个副本的程序计数器在它们的代码段中处于相同的位置。因此，当这些副本中的任何一个恢复执行时，两者都将完成对fork的调用。

因此，它们应该执行相同的操作。

但是，在子进程中，fork返回0，而在父进程中返回子进程的pid。

这就解释了if(pid==0)部分背后的原理。

因此，当子进程更改value的值时，它实际上是在自己的副本中进行更改（记住：进程被复制，因此数据段也被复制了）。

同时，父进程使用其旧的value值，即10。

即使在子进程更改其value的副本并死亡后，父进程的副本仍然是10。

- jrharshath

Answer 6

fork系统调用会创建一个现有进程（父进程）的子进程。父进程和子进程都将在fork语句后的行继续执行，但是子进程将获得与父进程完全相同的地址空间副本。

fork系统调用将新创建的进程的进程ID返回给父进程，将0返回给子进程，因此在这段代码中，子进程将增加其自己值变量的副本，而父进程将打印出它自己的副本。

您经常会看到在子进程中使用exec替换自身为另一个程序的fork后跟随的情况。

- Steve Weet