c - 在 for 循环中使用 fork() 时，进程如何分支？

Question

fork()循环外的调用很容易弄清楚，但是当它们在循环内时，我发现很难。任何人都可以用这样一个例子来形象地解释流程是如何分支的吗？

#include <stdio.h>

int main(){
    int i; 
    for(i=0;i<2;i++)
    {
        fork();
        printf("hi");
        fork();
    }
    exit(0);
}

Answer 1

理想情况下，情况会是这样：

• 每个进程打印一个“hi”（简写为proc）
• 每个分叉使进程数量翻倍（每个进程产生一个子进程）

可以通过跟踪每个事件来完成计算：

• 开始：1个过程
• 分叉：2 x 1 = 2 个过程
• 打印：2 procs -> 2 hi
• 分叉：2 x 2 = 4 个过程
• 分叉：2 x 4 = 8 触发
• 打印：8 procs -> 8 hi
• 分叉：2 x 8 触发 -> 16 触发

现在我们把hi的数量加起来：

2 + 8 = 10 个 hi

但是，情况不一定如此。在不同的系统上，您可能会得到不同的结果。

调用 fork() 会产生一个与父进程相同的子进程。如果在打印 stdout 时完成了任何缓冲，并且在下一次分叉之前没有刷新缓冲区，那么孩子将在“不应该”时出现打印。有关缓冲的一些详细信息，请参阅此问题。

这会导致在不同的系统中打印不同数量的 hi。

Answer 2

只需展开循环：

int main() {
    int i;
    fork();
    printf("hi");
    fork();
    fork();
    printf("hi");
    fork();
    exit(0);
}

Answer 3

我用过这段代码：

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

int main(){
    int i; 
    for(i=0;i<2;i++)
    {
        fork();
        printf("hi from pid %d\n",getpid());
        fork();
    }
    exit(0);
}

现在我已经将输出通过管道传输到 fk.out。

[aft@kruki sf]$ cat fk.out 
hi from pid 6698
hi from pid 6698
hi from pid 6699
.......................

现在看看这个：

[aft@kruki sf]$ cat fk.out | awk '{print $4}' | sort | uniq | wc -l

8

在那里，你有它，你有 8 个进程！不要指望你好。因为标准输入缓冲区会来回切换，所以计算 hi 将是模棱两可的。