c++ - 我想了解一系列 fork() 函数是如何工作的？

Question

我想了解下面的 fork() 函数序列是如何工作的？

                #include <iostream>
                #include <sys/types.h>
                #include <unistd.h>
                using namespace std;
                int main() {
                  fork();   cout << "1 "  << endl;//calling fork 1
                  fork();   cout << "2 " << endl; // calling fork 2
                  fork();   cout << "3 "  << endl;// calling fork 3

                  fork();   cout<<" 4 "<<endl;//calling fork 4
                  return 0;
                }

1. 我上面程序的流程结构会不会是这样的，我的假设是否正确？

                                    parent(x)
                                   /       |     |   \
                                  1        2     3    4
                              /   |  \    / \    |
                             2    3   4  3   4   4
                            / \   |      |
                           3   4  4      4
                           |
                           4
   

   • 根据我的理解，该程序将生成 16 个进程，对吗？

   • 有没有可能先输出3再输出2？如果是这样，如何以及为什么？

Answer 1

As per my understanding the program will generate 16 processes am I right?

第一个进程将 fork 出一个新进程。那是一个。现在有两个进程在运行。

这两个进程随后将作为第二个 fork 的结果创建另外两个进程。现在有四个进程在运行。

下一个分支导致八个正在运行的进程。

最后一个 fork 导致 16 个进程在运行。这比您开始时多了 15 个，因此，总的来说， fork 创建了 15 个新进程。

Is it possible to output 3 before 2? if so How and why?

是的，从一个非常孤立的角度来看，它有可能发生。 3 永远不会出现在第一个 2 之前，但 3 后面可能会出现 2。

为了打印“3”，必须打印“2”。对于单个进程，没有在“2”之前打印“3”的执行路径。

但是:

fork();   cout << "2 " << endl; 

在这个分支之后有四个进程在运行。没有什么可以保证在他们或他们的后代都打印出他们的“3”之前，他们所有人都会打印出“2”。

例如，四个进程中的一个可能会被操作系统降低优先级，并且不会达到它的 cout << "2"。直到其他三个进程打印他们的 2s，fork 并打印他们的 3s。现在，在其他进程已经脱口而出它们的“3”之后， sleep 进程醒来并打印它的“2”。最终结果将是“3”后跟“2”。

但是在这些“3”之前必须有其他“2”。