c - 需要有关 fork 中 processIDs 的 2 个特定问题的帮助(在类似 unix 的系统上)-C 语言

Question

编辑:好吧，我的大脑显然将 pid[1] 自动完成为 pid[0]。所以第一个问题由我瞎回答。

大学给了我们以下代码示例，我添加了一个打印调用以更好地理解实际发生的事情，以及所有内容的真实返回值。

我以为我了解 fork 和分配 processID 的工作原理。但我没有。

我不明白两件事:

1. 为什么主进程的processID(getpid())等于主进程内部fork()的返回值？它说 fork 返回 CHILD 的 pid。 getpid() 返回 CALLING 进程的 pid，按该逻辑它不应该相等。
2. 为什么最后一个例程中的 pid0 和 pid2 为零，或者准确地说，为最后一个 fork 再次调用了两个 fork() 调用中的哪一个？我假设一个是克隆的，另一个代表最后一个 fork() 的返回值。

我是 Stackoverflow 的新手，在此先感谢您的帮助!

int v[3] = {0, 0, 0};

void handler(int sig) {
    v[0]++;
}


 int main() {

    int pid[3];

    signal(SIGUSR1, handler);
    printf("Main Process ID: %d\n", getpid());

    pid[0] = fork();
    pid[1] = getpid();
    pid[2] = fork();

    if (pid[0] == pid[2]) {
        v[1]++;
        sleep(4);
    } else if (pid[1] == getppid()) {
        sleep(3);
        v[2]++;
        sleep(2);
    } else if (pid[1] == getpid()) {
        sleep(1);
        v[2]++;
        kill(pid[2], SIGUSR1);
        wait(NULL);
        if (pid[0] > 0) {
            v[1]++;
            wait(NULL);
        }
    }

    printf("ppid %d, processID %d, pid0 %d, pid1 %d, pid2 %d\n", getppid(), getpid(), pid[0], pid[1], pid[2]);
    printf("%d %d %d\n", v[0], v[1], v[2]);
}

Result:
Main Process ID: 286161
// 2. Fork (I assume)
ppid 286162, processID 286164, pid0 0, pid1 286162, pid2 0
1 1 0
// 2. Fork (I assume)
ppid 286161, processID 286162, pid0 0, pid1 286162, pid2 286164
0 0 1
// 1. Fork (I assume)
ppid 286161, processID 286163, pid0 286162, pid1 286161, pid2 0
1 0 1
// Main Process
ppid 154332, processID 286161, pid0 286162, pid1 286161, pid2 286163
0 1 1

Answer 1

Fork 返回 0 给 child ， child 的 PID 给 parent 。

首先，让我们看一下:

    pid[0] = fork(); // <-- forks child_1. Returns PID(child_1) in parent, 0 in child_1
    pid[1] = getpid(); // <-- Returns PID(parent) in parent, PID(child_1) in child_1
    pid[2] = fork(); // <-- Forks child_2 from parent, forks child_3 from child_1. Returns PID(child_2) in parent, 0 in child_2, PID(child_3) in child_1, 0 in child_3

第一个 fork 从父进程中生成一个子进程。当第二次调用 fork 时，有两个程序副本在运行，因此创建了两个进程:一个来自原始父进程(即 child_1 的兄弟)，另一个来自第一个子进程(子进程的孙子)原始父级)。

所以对于这个:

1) ppid 286162, processID 286164, pid0 0, pid1 286162, pid2 0
2) ppid 286161, processID 286162, pid0 0, pid1 286162, pid2 286164
3) ppid 286161, processID 286163, pid0 286162, pid1 286161, pid2 0
4) ppid 154332, processID 286161, pid0 286162, pid1 286161, pid2 286163

我会给每行一个名称:(1) 是 child_3，(2) 是 child_1，(3) 是 child_2，(4) 是父级。

如果你把它画出来并逐行通过它会更容易。

从这里开始:

            SHELL
              |
            Parent

然后调用fork:

            SHELL
              |
            Parent
            /
      child_1

在父级中:PID[0] = pid_of(child_1)
在 child_1 中:PID[0] = 0

接下来，调用 getpid。

在父级中:PID[1] = pid_of(parent)
在 child_1 中:PID[1] = pid_of(child_1)

然后是第二个fork:

            SHELL
              |
            Parent
            /    \
      child_1    child_2
         |
      child_3

在父级中:PID[2] = pid_of(child_2)
在 child_1 中:PID[2] = pid_of(child_3)
在 child_2 中:PID[0] 和 PID[1] 是从 parent 继承的，所以 PID[0]=pid_of(child_1), PID[1] = pid_of(parent)，并且 PID[2] = 0
在 child_3 中:PID[0] 和 PID[1] 继承自 child_1，因此 PID[0] = 0，PID [1] = pid_of(child_1)，并且 PID[2] = 0