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我正在学习与 合作fork()，我有一些问题。

考虑以下代码：

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

int main()
{
   int i;

   for(i = 0; i < 5; i++)
   {
      printf("%d", i);

      if((i%2)==0)
         if(fork())
            fork();
   }
}

当我输出到终端时，我得到了我期望的结果（即：）0,1,1,1,2,2,2,...。但是当我输出到文件时，结果完全不同：

  • 案例1：（输出到终端，例如：）./a.out：

    结果是：0,1,1,1,2,2,2,...

  • 案例2：（输出到文件，例如./a.out > output_file：）

    结果是：0,1,2,3,4,0,1,2,3,4,0,1,2,3,4,...

为什么会这样？

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4 回答 4

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当您输出到文件时，stdio 库会自动对出站位进行块缓冲。

当程序调用exit(2)或从main(),任何剩余的缓冲位返回时被刷新。

在这样一个不会产生太多输出的程序中，所有的 I/O 都将main(),在目标不是 tty 时返回之后发生。这通常会自行改变 I/O 操作的模式和顺序。

在这种情况下，结果会因一系列fork()调用而变得更加复杂。这将在每个子图像中复制部分填充和尚未刷新的 I/O 缓冲区。

在程序调用之前，fork(),可能首先使用 fflush(3) 刷新 I/O。如果未完成此刷新，则您可能希望除一个之外的所有进程（通常：子进程）来_exit(2)代替exit(3)或返回，main(),以防止多次输出相同的位。（_exit(2) 只是执行退出系统调用。）

于 2013-01-22T17:57:06.053 回答
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程序中的fork()内部if块执行两次，因为一旦fork成功，程序由两个进程（子进程和父进程）控制。所以fork()内部if块由子进程和父进程执行。因此它的输出将与预期不同，因为它由两个不同的进程控制，并且它们的执行顺序未知。IE。孩子或父母可以在每个之后先执行fork()

对于输出和文件之间的行为差​​异。这就是原因。

您写入缓冲区（file(disk)最终写入）的内容不能保证立即写入文件（磁盘）。只有在main()执行完成后，它才主要刷新到磁盘。而在main()执行期间，它会输出到终端。

在写入磁盘中的文件之前，kernel实际上将数据复制到缓冲区中，然后在后台，内核收集所有脏缓冲区，对它们进行最佳排序并将它们写入文件（磁盘）。这称为writeback。它还允许内核将写入推迟到更多的空闲时段，并将许多写入批处理在一起。

为了避免这种行为，在程序中使用三种不同的条件检查总是好的fork()

int pid;
if((pid = fork()) == -1 )
{ //fork unsuccessful 
 }
else if ( pid > 0)
{ //This is parent
 }
else
{//This is child
 }
于 2013-01-22T17:58:54.057 回答
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缓冲流有时会产生一些奇怪的结果......尤其是当您有多个进程使用相同的缓冲流时。强制刷新缓冲区，你会看到不同的结果：

int main()
{
   int i;
   FILE * fd = fopen(yourfile, "w");
   for(i = 0; i < 5; i++)
   {
      fprintf(fd, "%d", i);
      fflush(fd);
      if((i%2)==0)
         if(fork())
            fork();
   }
}

此外，出于调试目的，最好转储进程的 ID，以便您可以查看哪个进程产生了哪个进程，并更好地了解正在发生的事情。getpid()可以帮助你。

于 2013-01-22T18:07:03.223 回答
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为什么分叉时终端和文件之间的输出不同？

C 标准库函数使用内部缓冲来加速。大多数实现对文件流使用完全缓冲的 IO，对 stdin/stdout 使用行缓冲，对 stderr 使用无缓冲的 IO。

因此，您的问题可以通过多种方式解决：

  1. 在 fork via 之前使用显式缓冲区刷新fflush(3)
  2. 通过手动设置缓冲区类型setvbuf(3)
  3. 使用write(2)而不是 stdlib 的printf(3)
  4. stderr默认通过fprintf(3)*****输出到
  5. 在分叉的进程中退出_exit(2)而不是exit(3)******

如果出现以下情况，最后两个可能无法按预期工作：
* 默认情况下，您的实现不使用对 stderr 的无缓冲写入（这是 ISO C 要求的）
** 您在子项中写入的缓冲区大小超过了默认缓冲区大小，并且如果被自动刷新。

附言。再一次，如果您需要更深入地了解标准库函数和缓冲，我建议您阅读W. Richard Stevens 和 Stephen A. Rago 的《UNIX 环境中的高级编程》（第 2 版）。

聚苯乙烯。顺便说一句，您的问题是 C/C++ 程序员职位的一个非常受欢迎的面试问题。

于 2013-01-23T06:02:12.433 回答