fork()分支数目超出预期？

Question

考虑以下代码:

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

int main(void)
{
    int i;
    for(i = 0; i < 2; i++)
    {
        fork();
        printf(".");
    }
    return 0;
}

这个程序输出了8个点。这怎么可能呢？难道不应该是6个点吗？

- Nikolay Kovalenko

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请查看此帖子：https://dev59.com/IWgv5IYBdhLWcg3wBMOg#10909090 - tuxuday

http://ideone.com/B9HXL - Antonio Pérez

Answer 1

fork()原语常常让人感到困惑。 在您了解它之前，应在纸上跟踪每个操作并记录进程数量。 不要忘记fork()会创建当前进程的一个近乎完全相同的副本。 对于大多数目的而言，最显着的区别在于fork()的返回值在父进程和子进程之间不同。(由于此代码忽略返回值，因此这没有影响。)

所以，一开始只有一个进程。 它创建第二个进程，两个进程都打印一个点并循环。 在第二次迭代时，每个进程都创建另一个副本，因此有四个进程打印一个点，然后退出。 因此，我们可以轻松地解释为什么有六个点，就像您预期的那样。

但是，printf()真正做的是缓冲其输出。 因此，当只有两个进程时的第一个点在写入时不会出现。 这些点保留在缓冲区中，并在fork()时复制。 直到该进程即将退出时，缓冲的点才会出现。 四个进程打印一个缓冲的点，再加上新的点，总共有8个点。

如果你想避免这种行为，请在printf()之后调用fflush(stdout);。

- wallyk

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谢谢，我不知道缓冲区会在 fork() 中产生副本。这解释了一个奇怪的行为。 - Nikolay Kovalenko

这不应该是10个点而不是8个吗？因为第四代子进程继承了缓冲的点，添加了自己的点，然后在退出时刷新，他们将打印总共8个点，但是前两个一代进程仍然有一个点被缓冲，并在退出时刷新，从而总共给出10个点。 - psusi

其中一个第二代进程实际上是第一代进程。fork()函数并不会创建两个进程然后退出，它只会创建一个新的进程。 - Izkata

Answer 2

你的输出流中有未提交的缓冲区。stdout是行缓冲的，并且该缓冲区会随着进程的其余部分一起复制。当程序终止时，这个未提交的缓冲区将被写入两次(每个进程写入一次)。双方都使用。

printf("a\n");

并且

printf("a "); fflush(stdout);

在您的第一个示例中，您创建了四个进程，每个进程的输出流缓冲区中都有两个点。当每个流终止时，它会刷新其缓冲区，生成八个点。

不要展示这个问题。

- thiton

Answer 3

当 i=0 时

进程 1：缓冲文本= 1 个点

进程 2（由进程 1 创建）：缓冲文本= 1 个点

当 i=1 时

进程 3（由进程 1 创建）：从进程 1 继承 1 个缓冲点并自己打印 1 个点。进程 3 总共打印 2 个点。

进程 4（由进程 2 创建）：从进程 2 继承 1 个缓冲点并自己打印 1 个点。进程 4 总共打印 2 个点。

进程 1：打印 2 个点（i=0 时有一个缓冲点和 i=1 时的另一个点）

进程 2：打印 2 个点（i=0 时有一个缓冲点和 i=1 时的另一个点）

最终输出：8 个点。 :)

- Tauseef