一段关于fork的小程序的启示

王朝other·作者佚名  2006-01-09
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前几天,论坛上有人问了这样一个问题:

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

int main()

{

for(int i = 0; i < 3; i ++)

{

int pid = fork();

if(pid == 0)

{

printf("child\n");

}

else

{

printf("father\n");

}

}

return 0;

}

请问输出结果是什么?

初看,想当然认为结果是3对child-father,只是顺序不确定,而且按照Unix环境高级编程中的说法,极端的情况下可能还会出现两个输出的内容相互夹杂的情况。

但是,在Unix测试了一下发现输出竟然有7对child-father。为什么会这样呢?看了半天程序终于明白了这个简单的问题。其实,这个问题在写/懂汇编的人看来是再清楚不过了,问题就出在这个for循环。

1.i=0时,父进程进入for循环,此时由于fork的作用,产生父子两个进程(分别记为F0/S0),分别输出father和child,然后,二者分别执行后续的代码,那后续的代码是什么呢?return 0?当然不是,由于for循环的存在,后续的代码是add指令和一条jump指令,因此,父子进程都将进入i=1的情况;

2.i=1时,父进程继续分成父子两个进程(分别记为F1/S1),而i=0时fork出的子进程也将分成两个进程(分别记为FS01/SS01),然后所有这些进程进入i=2;

3.....过程于上面类似,已经不用多说了,相信一切都已经明了了,依照上面的标记方法,i=2时将产生F2/S2,FS12/SS12,FFS012/SFS012,FSS012/SSS012.

因此,最终的结果是输出7对child/father。其对应的数学公式为:

1 + 2 + 4 + ... + 2^(n - 1) = 2^n - 1

不过话说回来,这种在for循环中使用fork的作法实在不值得推荐,研究研究尚可,实际应用恐怕会引来很多麻烦,需小心谨慎才是。

 
 
 
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