c - 如何使用运行异步的 fork 创建 3 个进程

Question

我有一个问题，我需要编写一个小的 c 程序来打印出由三个进程给出的随机数，这些进程自己只打印一个数字 20 次。

输出应该类似于 0122102021012021120... 以及从父进程完成的内容。

我只得到这样的输出:

00000000000000000000ready11111111111111111111readyready22222222222222222222readyreadyready

而且我不知道该怎么做——我似乎不理解 fork() 系统背后的基本逻辑；)

我的代码是:

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <unistd.h>
  3 #include <stdlib.h>
  4
  5 void printfXtimes(int a, int b){
  6         int i;
  7         for(i=0;i<b;i++){
  8                 printf("%i",a);
  9                 sleep(1);
 10         }
 11 }
 12
 13 void main(){
 14         for(int kid = 0; kid < 3; ++kid) {
 15                 int pid = fork();
 16                 if(pid < 0){
 17                         exit(EXIT_FAILURE);
 18                 }else if (pid > 0){
 19                          /* Parent process */
 20                         printf("ready");
 21                 }else{
 22                         /* Child process */
 23                         printfXtimes(kid,20);
 24                         exit(EXIT_SUCCESS);
 25                 }
 26                 for (int kid = 0; kid < 3; ++kid) {
 27                         int status;
 28                         pid_t pid = wait(&status);
 29                 }
 30
 31         }
 32 }

这里有什么问题吗？ :/该任务被认为是“简单的”...我不明白...

Answer 1

适度可行的代码:

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

static void printfXtimes(int a, int b)
{
    for (int i = 0; i < b; i++)
    {
        printf("%i\n", a);
        usleep(10000);
        //sleep(1);
    }
}

int main(void)
{
    for (int kid = 0; kid < 3; ++kid)
    {
        int pid = fork();
        if (pid < 0)
        {
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        else if (pid > 0)
        {
            /* Parent process */
            printf("PID %d ready\n", pid);
        }
        else
        {
            /* Child process */
            printfXtimes(kid, 10);
            exit(EXIT_SUCCESS);
        }
    }

    for (int kid = 0; kid < 3; ++kid)
    {
        int status;
        int corpse = wait(&status);
        printf("PID %d exited 0x%.4X\n", corpse, status);
    }
}

注意事项:

• 使用 fork() 时，main() 的正确返回类型是 int，而不是 void .您可以在 Windows 上使用 void main()；在其他任何地方，它都是错误的(几乎所有其他地方——特定系统可以将其记录为 OK，就像 Windows 一样)。参见 What should main() return in C and C++?
• 一个问题是，在您启动每个 child 之后，您要等待三个 child 死亡。该循环应该在启动循环之后。否则，您将强制执行顺序处理，而不是异步处理。
• 另一个问题是您不在消息末尾使用换行符；这也会造成混淆(参见 printf() anomaly after fork())。

示例输出(无管道):

PID 34795 ready
PID 34796 ready
0
1
2
PID 34797 ready
0
1
2
0
1
2
0
1
2
0
1
2
0
1
2
1
2
0
1
0
2
1
0
2
1
2
0
PID 34795 exited 0x0000
PID 34797 exited 0x0000
PID 34796 exited 0x0000

示例输出(通过管道传输到 sed):

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
PID 34789 ready
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
PID 34789 ready
PID 34790 ready
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
PID 34789 ready
PID 34790 ready
PID 34791 ready
PID 34789 exited 0x0000
PID 34791 exited 0x0000
PID 34790 exited 0x0000

如果您已经阅读并理解了“fork() 之后的printf() 异常”问题，您应该了解行缓冲和全缓冲，以及输出via sed 应该是可解释的(特别是，为什么有额外的 PID nnnnn ready 消息副本)。