• Linux中fork()函数详解(转载)


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    linux中fork()函数详解

    一、fork入门知识

         一个进程,包括代码、数据和分配给进程的资源。fork()函数通过系统调用创建一个与原来进程几乎完全相同的进程,也就是两个进程可以做完全相同的事,但如果初始参数或者传入的变量不同,两个进程也可以做不同的事。
        一个进程调用fork()函数后,系统先给新的进程分配资源,例如存储数据和代码的空间。然后把原来的进程的所有值都复制到新的新进程中,只有少数值与原来的进程的值不同。相当于克隆了一个自己。

         我们来看一个例子:

    [cpp] view plain copy
    1. /* 
    2.  *  fork_test.c 
    3.  *  version 1 
    4.  *  Created on: 2010-5-29 
    5.  *      Author: wangth 
    6.  */  
    7. #include <unistd.h>  
    8. #include <stdio.h>   
    9. int main ()   
    10. {   
    11.     pid_t fpid; //fpid表示fork函数返回的值  
    12.     int count=0;  
    13.     fpid=fork();   
    14.     if (fpid < 0)   
    15.         printf("error in fork!");   
    16.     else if (fpid == 0) {  
    17.         printf("i am the child process, my process id is %d/n",getpid());   
    18.         printf("我是爹的儿子/n");//对某些人来说中文看着更直白。  
    19.         count++;  
    20.     }  
    21.     else {  
    22.         printf("i am the parent process, my process id is %d/n",getpid());   
    23.         printf("我是孩子他爹/n");  
    24.         count++;  
    25.     }  
    26.     printf("统计结果是: %d/n",count);  
    27.     return 0;  
    28. }  

         运行结果是:
        
    i am the child process, my process id is 5574
        我是爹的儿子
        统计结果是: 1
        i am the parent process, my process id is 5573
        我是孩子他爹
        统计结果是: 1

        在语句fpid=fork()之前,只有一个进程在执行这段代码,但在这条语句之后,就变成两个进程在执行了,这两个进程的几乎完全相同,将要执行的下一条语句都是if(fpid<0)……
        为什么两个进程的fpid不同呢,这与fork函数的特性有关。
    fork调用的一个奇妙之处就是它仅仅被调用一次,却能够返回两次,它可能有三种不同的返回值:
        1)在父进程中,fork返回新创建子进程的进程ID;
        2)在子进程中,fork返回0;
        3)如果出现错误,fork返回一个负值;

        在fork函数执行完毕后,如果创建新进程成功,则出现两个进程,一个是子进程,一个是父进程。在子进程中,fork函数返回0,在父进程中,fork返回新创建子进程的进程ID。我们可以通过fork返回的值来判断当前进程是子进程还是父进程。

        引用一位网友的话来解释fpid的值为什么在父子进程中不同。“其实就相当于链表,进程形成了链表,父进程的fpid(p 意味point)指向子进程的进程id, 因为子进程没有子进程,所以其fpid为0.
        fork出错可能有两种原因:
        1)当前的进程数已经达到了系统规定的上限,这时errno的值被设置为EAGAIN。
        2)系统内存不足,这时errno的值被设置为ENOMEM。
        创建新进程成功后,系统中出现两个基本完全相同的进程,
    这两个进程执行没有固定的先后顺序,哪个进程先执行要看系统的进程调度策略。
        每个进程都有一个独特(互不相同)的进程标识符(process ID),可以通过getpid()函数获得,还有一个记录父进程pid的变量,可以通过getppid()函数获得变量的值。
       
     fork执行完毕后,出现两个进程,

        有人说两个进程的内容完全一样啊,怎么打印的结果不一样啊,那是因为判断条件的原因,上面列举的只是进程的代码和指令,还有变量啊。
        执行完fork后,进程1的变量为count=0,fpid!=0(父进程)。进程2的变量为count=0,fpid=0(子进程),这两个进程的变量都是独立的,存在不同的地址中,不是共用的,这点要注意。可以说,我们就是通过fpid来识别和操作父子进程的。
        还有人可能疑惑为什么不是从#include处开始复制代码的,
    这是因为fork是把进程当前的情况拷贝一份,执行fork时,进程已经执行完了int count=0;fork只拷贝下一个要执行的代码到新的进程。

    二、fork进阶知识

        先看一份代码:

    [cpp] view plain copy
    1. /* 
    2.  *  fork_test.c 
    3.  *  version 2 
    4.  *  Created on: 2010-5-29 
    5.  *      Author: wangth 
    6.  */  
    7. #include <unistd.h>  
    8. #include <stdio.h>  
    9. int main(void)  
    10. {  
    11.    int i=0;  
    12.    printf("i son/pa ppid pid  fpid/n");  
    13.    //ppid指当前进程的父进程pid  
    14.    //pid指当前进程的pid,  
    15.    //fpid指fork返回给当前进程的值  
    16.    for(i=0;i<2;i++){  
    17.        pid_t fpid=fork();  
    18.        if(fpid==0)  
    19.            printf("%d child  %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);  
    20.        else  
    21.            printf("%d parent %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);  
    22.    }  
    23.    return 0;  
    24. }  

        运行结果是:
        
    i son/pa ppid pid  fpid
        0 parent 2043 3224 3225
        0 child  3224 3225    0
        1 parent 2043 3224 3226
        1 parent 3224 3225 3227
        1 child     1 3227    0
        1 child     1 3226    0
     
        这份代码比较有意思,我们来认真分析一下:
        
    第一步:
    在父进程中,指令执行到for循环中,i=0,接着执行fork,fork执行完后,系统中出现两个进程,分别是p3224和p3225(后面我都用pxxxx表示进程id为xxxx的进程)。可以看到父进程p3224的父进程是p2043,子进程p3225的父进程正好是p3224。我们用一个链表来表示这个关系:
        
    p2043->p3224->p3225 
        第一次fork后,p3224(父进程)的变量为i=0,fpid=3225(fork函数在父进程中返向子进程id),代码内容为:

    [c-sharp] view plain copy
    1. for(i=0;i<2;i++){  
    2.     pid_t fpid=fork();//执行完毕,i=0,fpid=3225  
    3.     if(fpid==0)  
    4.        printf("%d child  %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);  
    5.     else  
    6.        printf("%d parent %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);  
    7. }  
    8. return 0;  

        p3225(子进程)的变量为i=0,fpid=0(fork函数在子进程中返回0),代码内容为:

    [c-sharp] view plain copy
    1. for(i=0;i<2;i++){  
    2.     pid_t fpid=fork();//执行完毕,i=0,fpid=0  
    3.     if(fpid==0)  
    4.        printf("%d child  %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);  
    5.     else  
    6.        printf("%d parent %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);  
    7. }  
    8. return 0;  

        所以打印出结果:
        
    0
     parent 2043 3224 3225
        0 child  3224 3225    0

        第二步:
    假设父进程p3224先执行,当进入下一个循环时,i=1,接着执行fork,系统中又新增一个进程p3226,对于此时的父进程,p2043->p3224(当前进程)->p3226(被创建的子进程)。
        对于子进程p3225,执行完第一次循环后,i=1,接着执行fork,系统中新增一个进程p3227,对于此进程,p3224->p3225(当前进程)->p3227(被创建的子进程)。从输出可以看到p3225原来是p3224的子进程,现在变成p3227的父进程。父子是相对的,这个大家应该容易理解。只要当前进程执行了fork,该进程就变成了父进程了,就打印出了parent。
        所以打印出结果是:
        
    1 parent 2043 3224 3226
        1 parent 3224 3225 3227
     
        
    第三步:
    第二步创建了两个进程p3226,p3227,这两个进程执行完printf函数后就结束了,因为这两个进程无法进入第三次循环,无法fork,该执行return 0;了,其他进程也是如此。
        以下是p3226,p3227打印出的结果:
        
    1 child     1 3227    0
        1 child     1 3226    0
     
        细心的读者可能注意到p3226,p3227的父进程难道不该是p3224和p3225吗,怎么会是1呢?这里得讲到进程的创建和死亡的过程,在p3224和p3225执行完第二个循环后,main函数就该退出了,也即进程该死亡了,因为它已经做完所有事情了。p3224和p3225死亡后,p3226,p3227就没有父进程了,这在操作系统是不被允许的,所以p3226,p3227的父进程就被置为p1了,p1是永远不会死亡的,至于为什么,这里先不介绍,留到“三、fork高阶知识”讲。
        总结一下,这个程序执行的流程如下:

         这个程序最终产生了3个子进程,执行过6次printf()函数。
        我们再来看一份代码:

    [cpp] view plain copy
    1. /* 
    2.  *  fork_test.c 
    3.  *  version 3 
    4.  *  Created on: 2010-5-29 
    5.  *      Author: wangth 
    6.  */  
    7. #include <unistd.h>  
    8. #include <stdio.h>  
    9. int main(void)  
    10. {  
    11.    int i=0;  
    12.    for(i=0;i<3;i++){  
    13.        pid_t fpid=fork();  
    14.        if(fpid==0)  
    15.            printf("son/n");  
    16.        else  
    17.            printf("father/n");  
    18.    }  
    19.    return 0;  
    20.   
    21. }  

         它的执行结果是:
        
    father
        son
        father
        father
        father
        father
        son
        son
        father
        son
        son
        son
        father
        son 

        这里就不做详细解释了,只做一个大概的分析。
        for        i=0         1           2
                  father     father     father
                                            son
                                son       father
                                            son
                   son       father     father
                                            son
                                son       father
                                            son
        其中每一行分别代表一个进程的运行打印结果。
        总结一下规律,
    对于这种N次循环的情况,执行printf函数的次数为2*(1+2+4+……+2N-1)次,创建的子进程数为1+2+4+……+2N-1个。(感谢gao_jiawei网友指出的错误,原本我的结论是“执行printf函数的次数为2*(1+2+4+……+2N)次,创建的子进程数为1+2+4+……+2N ”,这是错的)
        网上有人说N次循环产生2*(1+2+4+……+2N)个进程,这个说法是不对的,希望大家需要注意。

        数学推理见http://202.117.3.13/wordpress/?p=81(该博文的最后)。
        同时,大家如果想测一下一个程序中到底创建了几个子进程,最好的方法就是调用printf函数打印该进程的pid,也即调用printf("%d/n",getpid());或者通过printf("+/n");来判断产生了几个进程。有人想通过调用printf("+");来统计创建了几个进程,这是不妥当的。具体原因我来分析。
        老规矩,大家看一下下面的代码:

    [cpp] view plain copy
    1. /* 
    2.  *  fork_test.c 
    3.  *  version 4 
    4.  *  Created on: 2010-5-29 
    5.  *      Author: wangth 
    6.  */  
    7. #include <unistd.h>  
    8. #include <stdio.h>  
    9. int main() {  
    10.     pid_t fpid;//fpid表示fork函数返回的值  
    11.     //printf("fork!");  
    12.     printf("fork!/n");  
    13.     fpid = fork();  
    14.     if (fpid < 0)  
    15.         printf("error in fork!");  
    16.     else if (fpid == 0)  
    17.         printf("I am the child process, my process id is %d/n", getpid());  
    18.     else  
    19.         printf("I am the parent process, my process id is %d/n", getpid());  
    20.     return 0;  
    21. }  

        执行结果如下:
        
    fork!
        I am the parent process, my process id is 3361
        I am the child process, my process id is 3362 

        如果把语句printf("fork!/n");注释掉,执行printf("fork!");
        则新的程序的执行结果是:
        
    fork!I am the parent process, my process id is 3298
        fork!I am the child process, my process id is 3299 

        程序的唯一的区别就在于一个/n回车符号,为什么结果会相差这么大呢?
        
    这就跟printf的缓冲机制有关了
    ,printf某些内容时,操作系统仅仅是把该内容放到了stdout的缓冲队列里了,并没有实际的写到屏幕上。但是,只要看到有/n 则会立即刷新stdout,因此就马上能够打印了。
        运行了printf("fork!")后,“fork!”仅仅被放到了缓冲里,程序运行到fork时缓冲里面的“fork!”  被子进程复制过去了。因此在子进程度stdout缓冲里面就也有了fork! 。所以,你最终看到的会是fork!  被printf了2次!!!!
        而运行printf("fork! /n")后,“fork!”被立即打印到了屏幕上,之后fork到的子进程里的stdout缓冲里不会有fork! 内容。因此你看到的结果会是fork! 被printf了1次!!!!
        
    所以说printf("+");不能正确地反应进程的数量。
        大家看了这么多可能有点疲倦吧,不过我还得贴最后一份代码来进一步分析fork函数。

    [cpp] view plain copy
    1. #include <stdio.h>  
    2. #include <unistd.h>  
    3. int main(int argc, char* argv[])  
    4. {  
    5.    fork();  
    6.    fork() && fork() || fork();  
    7.    fork();  
    8.    return 0;  
    9. }  

        问题是不算main这个进程自身,程序到底创建了多少个进程。
        为了解答这个问题,我们先做一下弊,先用程序验证一下,到此有多少个进程。

    [c-sharp] view plain copy
    1. #include <stdio.h>  
    2. int main(int argc, char* argv[])  
    3. {  
    4.    fork();  
    5.    fork() && fork() || fork();  
    6.    fork();  
    7.    printf("+/n");  
    8. }  

        答案是总共20个进程,除去main进程,还有19个进程。
        我们再来仔细分析一下,为什么是还有19个进程。
        第一个fork和最后一个fork肯定是会执行的。
        主要在中间3个fork上,可以画一个图进行描述。
        这里就需要注意&&和||运算符。
        A&&B,如果A=0,就没有必要继续执行&&B了;A非0,就需要继续执行&&B。
        A||B,如果A非0,就没有必要继续执行||B了,A=0,就需要继续执行||B。
        fork()对于父进程和子进程的返回值是不同的,按照上面的A&&B和A||B的分支进行画图,可以得出5个分支。

        

         加上前面的fork和最后的fork,总共4*5=20个进程,除去main主进程,就是19个进程了。

    三、fork高阶知识

            这一块我主要就fork函数讲一下操作系统进程的创建、死亡和调度等。因为时间和精力限制,我先写到这里,下次找个时间我争取把剩下的内容补齐。

    1. /* 
    2. *  fork_test.c 
    3. *  version 1 
    4. *  Created on: 2010-5-29 
    5. *      Author: wangth 
    6. */ 
    7. #include <unistd.h> 
    8. #include <stdio.h>  
    9. int main ()  
    10. {  
    11.     pid_t fpid; //fpid表示fork函数返回的值 
    12.     int count=0; 
    13.     fpid=fork();  
    14.     if (fpid < 0)  
    15.         printf("error in fork!");  
    16.     else if (fpid == 0) { 
    17.         printf("i am the child process, my process id is %d/n",getpid());  
    18.         printf("我是爹的儿子/n");//对某些人来说中文看着更直白。 
    19.         count++; 
    20.     } 
    21.     else
    22.         printf("i am the parent process, my process id is %d/n",getpid());  
    23.         printf("我是孩子他爹/n"); 
    24.         count++; 
    25.     } 
    26.     printf("统计结果是: %d/n",count); 
    27.     return 0; 

         运行结果是:
        
    i am the child process, my process id is 5574
        我是爹的儿子
        统计结果是: 1
        i am the parent process, my process id is 5573
        我是孩子他爹
        统计结果是: 1

        在语句fpid=fork()之前,只有一个进程在执行这段代码,但在这条语句之后,就变成两个进程在执行了,这两个进程的几乎完全相同,将要执行的下一条语句都是if(fpid<0)……
        为什么两个进程的fpid不同呢,这与fork函数的特性有关。
    fork调用的一个奇妙之处就是它仅仅被调用一次,却能够返回两次,它可能有三种不同的返回值:
        1)在父进程中,fork返回新创建子进程的进程ID;
        2)在子进程中,fork返回0;
        3)如果出现错误,fork返回一个负值;

        在fork函数执行完毕后,如果创建新进程成功,则出现两个进程,一个是子进程,一个是父进程。在子进程中,fork函数返回0,在父进程中,fork返回新创建子进程的进程ID。我们可以通过fork返回的值来判断当前进程是子进程还是父进程。

        引用一位网友的话来解释fpid的值为什么在父子进程中不同。“其实就相当于链表,进程形成了链表,父进程的fpid(p 意味point)指向子进程的进程id, 因为子进程没有子进程,所以其fpid为0.
        fork出错可能有两种原因:
        1)当前的进程数已经达到了系统规定的上限,这时errno的值被设置为EAGAIN。
        2)系统内存不足,这时errno的值被设置为ENOMEM。
        创建新进程成功后,系统中出现两个基本完全相同的进程,
    这两个进程执行没有固定的先后顺序,哪个进程先执行要看系统的进程调度策略。
        每个进程都有一个独特(互不相同)的进程标识符(process ID),可以通过getpid()函数获得,还有一个记录父进程pid的变量,可以通过getppid()函数获得变量的值。
      
     fork执行完毕后,出现两个进程,

        有人说两个进程的内容完全一样啊,怎么打印的结果不一样啊,那是因为判断条件的原因,上面列举的只是进程的代码和指令,还有变量啊。
        执行完fork后,进程1的变量为count=0,fpid!=0(父进程)。进程2的变量为count=0,fpid=0(子进程),这两个进程的变量都是独立的,存在不同的地址中,不是共用的,这点要注意。可以说,我们就是通过fpid来识别和操作父子进程的。
        还有人可能疑惑为什么不是从#include处开始复制代码的,
    这是因为fork是把进程当前的情况拷贝一份,执行fork时,进程已经执行完了int count=0;fork只拷贝下一个要执行的代码到新的进程。

    二、fork进阶知识

        先看一份代码:

    [cpp] view plain copy
    1. /* 
    2. *  fork_test.c 
    3. *  version 2 
    4. *  Created on: 2010-5-29 
    5. *      Author: wangth 
    6. */ 
    7. #include <unistd.h> 
    8. #include <stdio.h> 
    9. int main(void
    10.    int i=0; 
    11.    printf("i son/pa ppid pid  fpid/n"); 
    12.    //ppid指当前进程的父进程pid 
    13.    //pid指当前进程的pid, 
    14.    //fpid指fork返回给当前进程的值 
    15.    for(i=0;i<2;i++){ 
    16.        pid_t fpid=fork(); 
    17.        if(fpid==0) 
    18.            printf("%d child  %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid); 
    19.        else 
    20.            printf("%d parent %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid); 
    21.    } 
    22.    return 0; 

        运行结果是:
        
    i son/pa ppid pid  fpid
        0 parent 2043 3224 3225
        0 child  3224 3225    0
        1 parent 2043 3224 3226
        1 parent 3224 3225 3227
        1 child     1 3227    0
        1 child     1 3226    0
     
        这份代码比较有意思,我们来认真分析一下:
        
    第一步:
    在父进程中,指令执行到for循环中,i=0,接着执行fork,fork执行完后,系统中出现两个进程,分别是p3224和p3225(后面我都用pxxxx表示进程id为xxxx的进程)。可以看到父进程p3224的父进程是p2043,子进程p3225的父进程正好是p3224。我们用一个链表来表示这个关系:
        
    p2043->p3224->p3225 
        第一次fork后,p3224(父进程)的变量为i=0,fpid=3225(fork函数在父进程中返向子进程id),代码内容为:

    [c-sharp] view plain copy
    1. for(i=0;i<2;i++){ 
    2.     pid_t fpid=fork();//执行完毕,i=0,fpid=3225 
    3.     if(fpid==0) 
    4.        printf("%d child  %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid); 
    5.     else 
    6.        printf("%d parent %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid); 
    7. return 0; 

        p3225(子进程)的变量为i=0,fpid=0(fork函数在子进程中返回0),代码内容为:

    [c-sharp] view plain copy
    1. for(i=0;i<2;i++){ 
    2.     pid_t fpid=fork();//执行完毕,i=0,fpid=0 
    3.     if(fpid==0) 
    4.        printf("%d child  %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid); 
    5.     else 
    6.        printf("%d parent %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid); 
    7. return 0; 

        所以打印出结果:
        
    0
     parent 2043 3224 3225
        0 child  3224 3225    0

        第二步:
    假设父进程p3224先执行,当进入下一个循环时,i=1,接着执行fork,系统中又新增一个进程p3226,对于此时的父进程,p2043->p3224(当前进程)->p3226(被创建的子进程)。
        对于子进程p3225,执行完第一次循环后,i=1,接着执行fork,系统中新增一个进程p3227,对于此进程,p3224->p3225(当前进程)->p3227(被创建的子进程)。从输出可以看到p3225原来是p3224的子进程,现在变成p3227的父进程。父子是相对的,这个大家应该容易理解。只要当前进程执行了fork,该进程就变成了父进程了,就打印出了parent。
        所以打印出结果是:
        
    1 parent 2043 3224 3226
        1 parent 3224 3225 3227
     
        
    第三步:
    第二步创建了两个进程p3226,p3227,这两个进程执行完printf函数后就结束了,因为这两个进程无法进入第三次循环,无法fork,该执行return 0;了,其他进程也是如此。
        以下是p3226,p3227打印出的结果:
        
    1 child     1 3227    0
        1 child     1 3226    0
     
        细心的读者可能注意到p3226,p3227的父进程难道不该是p3224和p3225吗,怎么会是1呢?这里得讲到进程的创建和死亡的过程,在p3224和p3225执行完第二个循环后,main函数就该退出了,也即进程该死亡了,因为它已经做完所有事情了。p3224和p3225死亡后,p3226,p3227就没有父进程了,这在操作系统是不被允许的,所以p3226,p3227的父进程就被置为p1了,p1是永远不会死亡的,至于为什么,这里先不介绍,留到“三、fork高阶知识”讲。
        总结一下,这个程序执行的流程如下:

         这个程序最终产生了3个子进程,执行过6次printf()函数。
        我们再来看一份代码:

    [cpp] view plain copy
    1. /* 
    2. *  fork_test.c 
    3. *  version 3 
    4. *  Created on: 2010-5-29 
    5. *      Author: wangth 
    6. */ 
    7. #include <unistd.h> 
    8. #include <stdio.h> 
    9. int main(void
    10.    int i=0; 
    11.    for(i=0;i<3;i++){ 
    12.        pid_t fpid=fork(); 
    13.        if(fpid==0) 
    14.            printf("son/n"); 
    15.        else 
    16.            printf("father/n"); 
    17.    } 
    18.    return 0; 
    19.  

         它的执行结果是:
        
    father
        son
        father
        father
        father
        father
        son
        son
        father
        son
        son
        son
        father
        son 

        这里就不做详细解释了,只做一个大概的分析。
        for        i=0         1           2
                  father     father     father
                                            son
                                son       father
                                            son
                   son       father     father
                                            son
                                son       father
                                            son
        其中每一行分别代表一个进程的运行打印结果。
        总结一下规律,
    对于这种N次循环的情况,执行printf函数的次数为2*(1+2+4+……+2N-1)次,创建的子进程数为1+2+4+……+2N-1个。(感谢gao_jiawei网友指出的错误,原本我的结论是“执行printf函数的次数为2*(1+2+4+……+2N)次,创建的子进程数为1+2+4+……+2N ”,这是错的)
        网上有人说N次循环产生2*(1+2+4+……+2N)个进程,这个说法是不对的,希望大家需要注意。

        数学推理见http://202.117.3.13/wordpress/?p=81(该博文的最后)。
        同时,大家如果想测一下一个程序中到底创建了几个子进程,最好的方法就是调用printf函数打印该进程的pid,也即调用printf("%d/n",getpid());或者通过printf("+/n");来判断产生了几个进程。有人想通过调用printf("+");来统计创建了几个进程,这是不妥当的。具体原因我来分析。
        老规矩,大家看一下下面的代码:

    [cpp] view plain copy
    1. /* 
    2. *  fork_test.c 
    3. *  version 4 
    4. *  Created on: 2010-5-29 
    5. *      Author: wangth 
    6. */ 
    7. #include <unistd.h> 
    8. #include <stdio.h> 
    9. int main() { 
    10.     pid_t fpid;//fpid表示fork函数返回的值 
    11.     //printf("fork!"); 
    12.     printf("fork!/n"); 
    13.     fpid = fork(); 
    14.     if (fpid < 0) 
    15.         printf("error in fork!"); 
    16.     else if (fpid == 0) 
    17.         printf("I am the child process, my process id is %d/n", getpid()); 
    18.     else 
    19.         printf("I am the parent process, my process id is %d/n", getpid()); 
    20.     return 0; 

        执行结果如下:
        
    fork!
        I am the parent process, my process id is 3361
        I am the child process, my process id is 3362 

        如果把语句printf("fork!/n");注释掉,执行printf("fork!");
        则新的程序的执行结果是:
        
    fork!I am the parent process, my process id is 3298
        fork!I am the child process, my process id is 3299 

        程序的唯一的区别就在于一个/n回车符号,为什么结果会相差这么大呢?
        
    这就跟printf的缓冲机制有关了
    ,printf某些内容时,操作系统仅仅是把该内容放到了stdout的缓冲队列里了,并没有实际的写到屏幕上。但是,只要看到有/n 则会立即刷新stdout,因此就马上能够打印了。
        运行了printf("fork!")后,“fork!”仅仅被放到了缓冲里,程序运行到fork时缓冲里面的“fork!”  被子进程复制过去了。因此在子进程度stdout缓冲里面就也有了fork! 。所以,你最终看到的会是fork!  被printf了2次!!!!
        而运行printf("fork! /n")后,“fork!”被立即打印到了屏幕上,之后fork到的子进程里的stdout缓冲里不会有fork! 内容。因此你看到的结果会是fork! 被printf了1次!!!!
        
    所以说printf("+");不能正确地反应进程的数量。
        大家看了这么多可能有点疲倦吧,不过我还得贴最后一份代码来进一步分析fork函数。

    [cpp] view plain copy
    1. #include <stdio.h> 
    2. #include <unistd.h> 
    3. int main(int argc, char* argv[]) 
    4.    fork(); 
    5.    fork() && fork() || fork(); 
    6.    fork(); 
    7.    return 0; 

        问题是不算main这个进程自身,程序到底创建了多少个进程。
        为了解答这个问题,我们先做一下弊,先用程序验证一下,到此有多少个进程。

    [c-sharp] view plain copy
    1. #include <stdio.h> 
    2. int main(int argc, char* argv[]) 
    3.    fork(); 
    4.    fork() && fork() || fork(); 
    5.    fork(); 
    6.    printf("+/n"); 

        答案是总共20个进程,除去main进程,还有19个进程。
        我们再来仔细分析一下,为什么是还有19个进程。
        第一个fork和最后一个fork肯定是会执行的。
        主要在中间3个fork上,可以画一个图进行描述。
        这里就需要注意&&和||运算符。
        A&&B,如果A=0,就没有必要继续执行&&B了;A非0,就需要继续执行&&B。
        A||B,如果A非0,就没有必要继续执行||B了,A=0,就需要继续执行||B。
        fork()对于父进程和子进程的返回值是不同的,按照上面的A&&B和A||B的分支进行画图,可以得出5个分支。

        

         加上前面的fork和最后的fork,总共4*5=20个进程,除去main主进程,就是19个进程了。

    三、fork高阶知识

            这一块我主要就fork函数讲一下操作系统进程的创建、死亡和调度等。因为时间和精力限制,我先写到这里,下次找个时间我争取把剩下的内容补齐。

    “过一个平凡无趣的人生实在太容易了,你可以不读书,不冒险,不运动,不写作,不外出,不折腾……但是,人生最后悔的事情就是:我本可以。”——陈素封。
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