C 进程 fork()

Question

我正在探索 UNIX 中的父进程和子进程概念。我写了这段小代码，认为 x 没有。或进程将被创建。但是它创建了一个不同的数字 -

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

int main(int argv, char *argc[])
{
    int i;
    pid_t childpid;

    for(i=0; i<3; i++)
    {
        childpid = fork();
        if(childpid == -1)
        {
            perror("Failed to Fork");
            return 1;
        }

        if(childpid == 0)
            printf("You are in Child: %ld\n", (long)getpid());
        else
            printf("You are in Parent: %ld\n", (long)getpid());
    }
    return 0;
}

OUTPUT:
You are in Parent: 30410
You are in Child: 30411
You are in Parent: 30410
You are in Child: 30412
You are in Parent: 30411
You are in Parent: 30410
You are in Child: 30413
You are in Child: 30414
You are in Parent: 30412
You are in Parent: 30411
You are in Child: 30415
You are in Child: 30416
You are in Parent: 30413
You are in Child: 30417

我知道在 fork() 情况下， parent 或 child 可能会优先执行。这并不困扰我，困扰我的是正在执行的进程数量。为什么是14？而不是一些 2^n 的数字，如果我们正在执行 fork(); 就会发生这种情况；叉(); fork() 即 fork 一个接一个。

我错过了什么？

更新:再澄清一下 -

The fork function copies the parent memory image so that the new process receives a copy of the address space of the parent.

这是什么意思？这是否意味着 -

1. 子进程在fork()语句后开始执行？
2. 子进程获取父进程变量的副本？所以如果 x=3 在 fork 之上，子进程会把这个 x 看成 3 吗？

Answer 1

您有 8 个正在执行的进程，只是其中一些进程由于循环而打印了不止一次。

如果对输出进行排序:

You are in Parent: 30410
You are in Parent: 30410
You are in Parent: 30410

You are in Parent: 30411
You are in Parent: 30411
You are in Child: 30411

You are in Parent: 30412
You are in Child: 30412

You are in Parent: 30413
You are in Child: 30413

You are in Child: 30414

You are in Child: 30415

You are in Child: 30416

You are in Child: 30417

然后你可以看到只有8个唯一的进程ID。

这样做的原因很微妙。因为子进程(几乎)继承父进程的所有内容，所以它也获取循环的当前状态。我说“几乎”是因为某些事情是不同的，例如 PID(很明显)、父 PID(同样很明显)和某些资源限制(取决于操作系统)。

因此，当 i == 0 时处理 0一分为二。他们的下一个周期都在 i == 1 .这两个都将在下一个周期 fork i == 2 .等等。

如果查看下图，您可以看到创建过程。

      ____A____
     /    |    \
    B_    C_    D
    | \     \
    E  F     G
     \
      H

行/ , |和 \在 i 的点代表 fork 是0 , 1和 2分别。

请注意，一个进程(例如 E )是从 i == 1 的父进程创建的只会用 i == 2 fork .换句话说，它是用 | 创建的。所以它的下一步是 \ .

同样，B用 / 创建的( i == 0 ) 然后只会与 | fork ( i == 1 ) 和 \ (i == 2)。

如果您对 fork 的其他信息感兴趣，请参阅我的长篇文章 here ，以及有关 Linux 下不同 fork 选项内部结构的一些详细信息 here .