c - 如何在 Unix 中将参数从父进程传递给子进程？

Question

在我的代码中我想...

1) 父进程会创建一个至少有10个的数组元素

2)子进程会计算所有元素的产生数组内有奇数索引

3) 子进程将提供结果计算完成后传递给父进程，然后传递给子进程将终止

4) parent在得到子进程的结果

5)父进程最终会输出结果。

现在下面的CODE LOGIC很容易写了

int cal(int arr[10]) {
    int i=0;
    int sum = 0;
    for (i=1; i<10; i=i+2) {
        sum = sum + arr[i];
    }

    return sum;
} // end of calc

int main() {
    int arr[] = { 10, 20, 25, 5, 6, 45, 87, 98, 23, 45};
    int sum = cal(arr);

    printf("Sum of all odd indexs element is : %d", sum);

    return 0;
} // end of main

下面是使用 fork() 创建子进程的代码

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

int main() {
    pid t pid;
    /* fork a child process */
    pid = fork();
    if (pid < 0) { /* error occurred */
        fprintf(stderr, "Fork Failed");
        return 1;
    }
    else if (pid == 0) { /* child process */
        execlp("/bin/ls","ls",NULL);

    }
    else { /* parent process */
        /* parent will wait for the child to complete */
        wait(NULL);
        printf("Child Complete");
    }
    return 0;
} // end of main

我的问题是...

• 我将如何使用CODE LOGIC 并将其与使用 fork() 创建的子进程相结合？如果 pid == 0，则子进程的创建成功，所以我认为这是我们插入步骤 2 的代码的地方... 2) 子进程将计算所有元素的生成数组内的索引为奇数。

• 父进程如何将数组发送给子进程，以便子进程对索引为奇数的元素求和？

更新代码:我将上面的两个代码合并为一个

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

/*
calculate the production of all elements with odd index inside the array
*/
int cal(int arr[10]) {
    int i=0;
    int sum = 0;
    for (i=1; i<10; i=i+2) {
        sum = sum + arr[i];
    }

    return sum;
} // end of calc

int main() {
    pid t pid;
    /* fork a child process */
    pid = fork();
    if (pid < 0) { /* error occurred */
        fprintf(stderr, "Fork Failed");
        return 1;
    }
    else if (pid == 0) { /* child process */
        print("I am the child process");
        // the child process will calculate the production 
        // of all elements with odd index inside the array
        calc();
        // the child process will provide the result to the parent process 
        // when it finish calculation and then the child process will terminate
        exit(0);

    }
    else { /* parent process */
        /* parent will wait for the child to complete */
        printf("I am the parent, waiting for the child to end");
        // the parent process will create an array with at least 10 element
        int arr[] = { 1, 2, 5, 5, 6, 4, 8, 9, 23, 45 };
        int sum = calc(arr);
        wait(NULL);
        printf("Child completed calculating the production of all elements with odd index inside the array");
        // the parent will calculate the production after it get the result from the child process
        // the parent process will finally output the results.
        printf("Sum of all odd indexs element is : %d", sum);
    }
    return 0;
} // end of main

Answer 1

有inter-process communication (IPC) 机制允许您在进程之间传递信息。

通常，fork是在类 Unix 系统中创建新进程的唯一方法。此时，子进程继承父进程的代码和地址空间。这意味着此时 child 是 parent 的副本(在某种程度上，请参见上面的链接)。

在现代 Unix 变体和 Linux 中，fork使用写时复制页面实现。这只是意味着当父进程或子进程试图修改共享内存页面时，操作系统会创建该页面的副本。现在 parent 和 child 有自己的内存页。

系统调用exec用新的过程镜像替换当前过程镜像。这意味着父进程和子进程现在不会共享任何内存页或代码。

在您的程序中，您不应调用 execlp()。利用写时复制机制的优势。在定义arr 之后，在CODE LOGIC 程序的main() 函数中执行fork()。然后从子进程访问arr。使用 wait()系统调用使父级被阻塞，直到子级未完成。

您应该使用 IPC 从子进程返回结果。在您的情况下，管道是最佳选择。但很明显，您做的实验作业是关于 Unix 进程的，而不是关于 IPC 的。所以你可以通过子进程的退出代码返回结果。将结果传递给 exit() 函数。请注意，您只能传递 8 位(请参阅我的回答下的评论)。

这是一个工作代码:

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

int calc(int *arr, int n) {
    int sum = 0;
    for (i = 1; i < n; i += 2) {
        sum = sum + arr[i];
    }
    return sum;
}

int main(void) {
    int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    pid_t pid = fork();
    if (pid < 0) {
        perror("fork failed");
        return 1;
    }
    else if (pid == 0) {
        printf("I am the child process\n");

        int child_sum = calc(arr, n);
        exit(child_sum);
    }
    else {
        printf("I am the parent process\n");

        int parent_sum = calc(arr, n);

        int child_sum;
        if (wait(&child_sum) == -1) {
            perror("wait failed");
        }
        else {
            printf("Sum by child: %d\n", child_sum);
        }

        printf("Sum by parent: %d\n", parent_sum);
    }

    return 0;
}