fork() 函数在 if 语句中的行为如何？

Question

这里的 fork() 调用如何工作？我试图使用打印语句来理解它，但我对它感到更加困惑。我知道 !fork() 检查它是否是子进程意味着 fork()==0 & if (fork()) 意味着它是否是父进程。我不明白我们是如何得到这个输出的。如果有人能给出解释，这将消除我对 if 语句中 fork 调用的疑虑。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

static int x = 0;

int main(int argc, char *argv[])
{
    pid_t p = getpid();
    x++;
    fork();

    if (!fork())
    {

        if (fork())
        {
            x++;

        }
        x++;
    }

    printf("p%d: x = %d\n", getpid() - p, x);
    sleep(60);
    return 0;
}

输出：

p0: x = 1
p1: x = 1
p2: x = 3
p4: x = 2
p3: x = 3
p5: x = 2

Answer 1

关于你的问题，输出是如何实现的？

以下讨论假设fork()总是成功

fork();
// now have both parent and child processes

if (!fork())
// total of 4 processes
// now have a parent and a child process for each of the prior parent and child process 
// but only the two child processes are executing inside this `if` body
{

    if (fork())
    // now have 6 processes
    // now have another parent and child process for each of the prior processes 
    // but only the two new parent processes are executing inside this `if` body
    {
        x++;
    }

您需要更多详细信息吗？

Answer 2

执行第一个 fork(); 调用后，您现在有两个进程运行。

执行 if (!fork()) 后，您现在有四个进程（因为前两个已分叉）。但是，if 条件的主体只会在其中两个（子进程）中执行。这意味着 x 将在 if 条件的主体内仅在两个过程中递增。

然后，在执行 if (fork()) 之后，这两个子进程将自己分叉，这意味着您现在总共有六个进程。但是 x 仅在两个父进程中递增，在这两个进程中赋予它最终值 3。

Answer 3

别想if中的fork()调用，想什么fork() 确实如此。

fork() 是一个函数，它 通过复制调用进程（参见man 2 fork）。这意味着当您调用 fork() 并假设调用没有失败，那么你将有两个进程，原始过程和一个新过程，即原始过程的副本。做什么 "copy" 是什么意思？表示内存和进程恢复的点工作是一样的（实际上是复制意味着更多，但我尽量保持它简单）。

现在有 2 个进程，它们都在同一点恢复工作。但它们在一个关键点上有所不同：fork() 调用的 return 值：

parent（又名原始）获取分叉进程的 pid
child（又名副本）从分叉进程中获取 0

这是区分 parent 和 child 的唯一方法。所以当你工作时对于 fork，您应该使用此模式：

pid_t pid = fork();

if (pid < 0)
{
    // ABORT, ERROR
    // no processes created
}

if(pid == 0)
{
    // CHILD PROCESS
} else {
    // PARENT PROCESS

    // at some point, parent needs to wait for the child
    waitpid(pid, NULL, 0);  // see man 2 waitpid for more info on that
}

那么，让我们看一下您的代码：

第一个fork() x 的值是1。两个进程都保持运行。让我们调用 parent 进程 A 和 child 进程 B.
在第二个 fork() A 和 B 生成新进程，让我们忘记他们一秒钟。在 A 的情况下，第二个 fork() returns 的 pid 下一个过程（C、child of A）并且由于 ! 表达式的计算结果为 0，因此 inner inner 语句不会为 A 执行，它会跳转到打印 1.

printf

这同样适用于 B，因为它是 A.
现在让我们考虑第二个 fork()。
我们知道 A 会生成第二个 child、C。我们知道 A 发生了什么然后。但是 fork() 在 C 中调用 returns 0，所以 ! 将其评估为 1 并执行内部 if 语句。
现在它再次调用 fork()，这里 C 产生 D 但 C 的 fork() 调用得到 D 的 pid，if 计算结果为真并执行 x++ 之后再次 x++。所以当它最终打印出 x 的值时，你得到 3。因为我们说的是C，A的grandchild，getpid() - p是2.
等等

我不会继续解开 fork() 调用，但现在你知道怎么做了 fork()乖乖，拿笔和纸继续做。您会看到打印件中的值匹配。

编辑:

我建议您阅读 fork() 的手册页。打开终端并输入

man 2 fork

它更详细地解释了 fork() 的工作原理以及副本的含义。

您还应该阅读 waitpid 的手册页。你需要调用它，除非你想要僵尸进程。

fork() 函数在 if 语句中的行为如何？

How does the fork() function behave in if statements?

c

multithreading

operating-system

fork