c - fork 和流程管理

Question

系统信息:我在 2 个月大的笔记本电脑上运行 64 位 Ubuntu 10.10。

大家好，我有一个关于 C 中的 fork() 函数的问题。根据我使用的资源(Stevens/Rago、YoLinux 和 Opengroup)，我的理解是当你 fork 一个进程时，两者 parent 和 child 从下一个命令继续执行。由于 fork() 将 0 返回给子进程，而子进程的进程 ID 返回给父进程，因此您可以使用两个 if 语句来区分它们的行为，一个 if(pid = 0) 用于子进程，而 if(pid > 0)，假设你用 pid = fork() fork 了。

现在，我遇到了最奇怪的事情。在我的 main 函数的开头，我将几个已分配给变量的命令行参数打印到 stdout。这是整个程序中的第一个非赋值语句，然而，似乎有时当我在程序后面调用 fork 时，会执行这个 print 语句。

我的程序的目标是创建一个“进程树”，每个进程有两个子进程，深度为 3，从而创建初始可执行文件的总共 14 个子进程。每个进程打印其父进程 ID 及其 fork 前后的进程 ID。

我的代码如下并且有适当的注释，命令行参数应该是“ofile 3 2 -p”(我还没有实现 -p/-c 标志):

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


int main (int argc, char *argv[])
{
    if(argc != 5)//checks for correct amount of arguments
    {
        return 0;
    }

    FILE * ofile;//file to write to
    pid_t pid = 1;//holds child process id
    int depth = atoi(argv[2]);//depth of the process tree
    int arity = atoi(argv[3]);//number of children each process should have

    printf("%d%d", depth, arity);

    ofile = fopen(argv[1], "w+");//opens specified file for writing



    int a = 0;//counter for arity
    int d = 0;//counter for depth
    while(a < arity && d < depth)//makes sure depth and arity are within limits, if the children reach too high(low?) of a depth, loop fails to execute
                                  //and if the process has forked arity times, then the loop fails to execute
    {
        fprintf(ofile, "before fork: parent's pid: %d, current pid: %d\n", getppid(), getpid());//prints parent and self id to buffer
        pid = fork(); //forks program
        if(pid == 0)//executes for child
        {
            fprintf(ofile, "after fork (child):parent's pid: %d, current pid: %d\n", getppid(), getpid());//prints parent's id and self id to buffer
                    a=-1;//resets arity to 0 (after current iteration of loop is finished), so new process makes correct number of children
            d++;//increases depth counter for child and all of its children
        }
        if(pid > 0)//executes for parent process
        {
        waitpid(pid, NULL, 0);//waits on child to execute to print status
        fprintf(ofile, "after fork (parent):parent's pid: %d, current pid: %d\n", getppid(), getpid());//prints parent's id and self id to buffer
        }
        a++;//increments arity counter
    }


    fclose(ofile);
}

当我运行“gcc main.c -o ptree”然后“ptree ofile 3 2 -p”时，控制台中出现了几次“32”垃圾邮件，文件“ofile”的格式看似正确，但是对于我认为我的程序应该做的事情来说有点太大了，显示 34 个子进程，而应该有 2^3+2^2+2^1=14。我认为这在某种程度上与打印“32”的语句有关，因为这似乎可能产生比预期更多的 fork 。

如有任何帮助，我们将不胜感激。

Answer 1

当您调用 printf 时，数据存储在内部缓冲区中。当您 fork 时，该缓冲区由 child 继承。在某些时候，(当您再次调用 printf 时，或者当您关闭文件时)，缓冲区被刷新并且数据被写入底层文件描述符。为了防止缓冲区中的数据被 child 继承，您可以在调用 fork 之前通过 fflush 刷新 FILE *。