通过一个简单的例子理解C的fork()

Question

#include <stdio.h>
int num = 0;
int main(int argc, char*argv[]){
    int pid;
    pid = fork();
    printf("%d", num);  
    if(pid == 0){       /*child*/
        num = 1;
    }else if(pid > 0){  /*parent*/
        num = 2;
    }
    printf("%d", num);
}

我无法理解为什么可能的输出是 0102 或 0012 或 0201 或 0021。

这是我（认为）它应该产生的结果。它命中第一个 printf 语句，无论哪个子或父首先执行， num 都没有被修改，所以首先为 0。 THEN next 是 1 或 2，然后执行下一个进程，因此再次从 0 开始（从父级复制），然后再次为 1 或 2。所以可能的输出应该是：

0101 或 0102 或 0201 或 0202

Answer 1

在父子节点中，第一个printf 的num 为0。在父级和子级中，打印 0 后跟另一个值。在父进程中，另一个值为2。在子进程中，另一个值为1。

但是，需要注意的重要一点是，尽管每个进程都有一个强制顺序，即必须在另一个数字之前打印零，但对于两个进程相对于彼此的打印没有限制。

这是一个现实生活中的类比：假设我的同事和我同时下班，在杂货店停下来，然后回到家。我们知道我在我在家之前就在商店，我们知道他在他在家之前就在杂货店。但我们不知道谁先到杂货店，或者谁先到家。我们可以每个人大约在同一时间到达杂货店，然后每个人大约在同一时间到家，或者他可能延误了，我什至在他到达商店之前就到了杂货店和家。

不会发生的情况是多次打印 1 或 2。尽管在fork 返回之后，我们有两个进程在概念上同时运行，并且它们的事件相对于彼此的时间是未指定的，但每个进程中事件的顺序是明确定义的。每个进程将在再次打印之前将num 设置为 1 或 2，并且因为 fork 被定义为在子进程中返回 0 并且在父进程中返回子进程的 pid，所以它们将各自将其设置为不同的值。

实际上，还有另一个合理的输出：00。如果fork 无法创建新进程，则返回-1。在这种情况下程序将打印0，if 和else ifs 将失败，因为 -1 既不是 0 也不是大于 0，num 没有改变，程序再次打印 0。

如果你想深入了解C程序中效果排序的定义，搜索的关键词是“序列点”。在这个程序中，它相当简单（除了我们同时运行两个副本），但有时可能不太明显。

Answer 2

这不是fork() 的问题。它是printf()，因为printf() 已被缓冲。通常，当缓冲区在末尾遇到换行符'\n'时会刷新缓冲区。但是，由于您省略了这一点，因此缓冲区的内容会保留并且不会被刷新。最后，两个进程（原始进程和子进程）都会有输出缓冲区，其中包含 0 或 1。当它最终被刷新时，您会在两个进程中看到这一点。

在printf() 之后添加fflush(stdout); 并尝试。