使用 fork() 创建 n 个子进程并在之后处理它们

Question

我想在 for 循环中通过 fork() 创建 n 个子进程，并在子进程全部创建后处理。子进程必须在 父进程执行完毕。

    int main(int argc, char *argv[])
{
    char cadena[STRLONG];

    pid_t pid;
    
    for(int i =0; i<5; i++){
        pid = fork();

        if(pid == -1){
            perror("Error\n");
            exit(-1);
        }
        else if(pid == 0){
            break;
        }
    }

    if (pid > 0){
        printf("I'm the parent, --> %d\n", getpid());
    }
    else if(pid == 0){
        printf("I'm the child --> %d \n", getpid());
        exit(0);
    }
    for(int i = 0; i<5; i++){
        wait(NULL);
    }
}

这是我做的，但是子进程在全部创建之前就执行了，不知道怎么解决……

Answer 1

当你fork()时，父子进程会立即从你fork()的地方并行运行。

time     parent      child
 |         |
 |         |
 |       fork()--------+
 |         |           |
 V         |           |    ​

没有办法知道他们中的哪一个在另一个之前做某事 - 除非你以某种方式同步他们的动作。

要在进程之间进行适当的同步，您可以使用 信号量 或其他一些进程间通信技术。对于这个简单的案例，您可以使用旧的self-pipe trick。

• 创建一个pipe
• 创建子代后，关闭子代中pipe 的写入端 - 并尝试从pipe 中读取一个字节。这将一直挂起，直到有一个字节或 pipe 关闭。
• 创建完所有子项后，关闭父项中的阅读端。
• 此时的状态应该是：
  • 父级仅打开了pipe 的写入端。
  • 所有孩子都只打开pipe的阅读端，急切地等待pipe中发生的事情。
• 当父级希望所有子级都开始工作时，关闭父级中pipe 的写入端。这将导致所有子级中的read 操作解除阻塞。

下面没有错误检查，但它会显示这个想法：

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

enum { P_RD, P_WR }; // pipe indices, 0 and 1

int main() {
    pid_t pid;

    int pip[2];
    pipe(pip); // create a pipe from pip[P_WR] to pip[P_RD]

    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        pid = fork();

        if(pid == -1) {
            perror("Error\n");
            exit(1);
        } else if(pid == 0) {
            close(pip[P_WR]);        // close write end of pipe
            char ch;                 // dummy buffer
            read(pip[P_RD], &ch, 1); // hang here until closed
            close(pip[P_RD]);        // close read end of pipe

            printf("I'm the child --> %d \n", getpid());
            exit(0);
        }
    }
    close(pip[P_RD]); // close read end of pipe

    // The state at this point:
    // * The parent only has the write end of the pipe open.
    // * All the children only have the read end of the pipe open.

    printf("I'm the parent --> %d\n", getpid());
    close(pip[P_WR]); // close write end of pipe to start children

    int wstatus;
    while((pid = wait(&wstatus)) != -1) {
        printf("%d died\n", pid);
    }
}