使用 fork() 的并发进程

Question

我得到以下代码：

main()
{
int i, rc;
 for (i = 0; i<=1; i++)
 {
   if( (rc=fork()) == 0)
   {
    printf("Child %d executing\n",i);
   }  /*end if*/
 } /*end for*/ 
}
printf("All children created\n");

我还得到了输出可能出现的可能排列的解决方案。

子 0 正在执行 |

孩子 1 正在执行 |孩子 1 所有孩子都创建了|

孩子 1 正在执行 |孩子 2 所有孩子都创建了|

孩子 1 正在执行 |大孩子 所有孩子都创建了|

创建的所有孩子 |家长

我知道这些输出是由每个进程创建的，但我无法跟踪它们以了解如何这些输出发生。我知道fork() 创建了一个进程，if (fork() == 0) 表示它是一个子进程，但如果有人可以帮助我了解 Child 0 执行 | 之外的答案来自哪里，谢谢。我相信|只是对当前正在运行的进程的描述。为什么child 1 可以创建“孙子”，而子 0 不能？

Answer 1

首先，如果展开循环，代码和行为将更容易理解。那么代码就变成了：

int rc;

if ((rc = fork()) == 0)
    printf("Child 0 executing\n");                                          

if ((rc = fork()) == 0)
    printf("Child 1 executing\n");

printf("All children created\n");

然后，为了帮助理解正在发生的事情，最好将流程层次结构绘制为树。这是它的 ASCII 版本：

                main
                /|
               / |
              /  |\
          child0 | \
            |    |  \
            |    | child1
           /|    |   |
          / |    |   |
         /  |    |  end
        /  end   |   
       /         | 
    child1      end  
      |             
      |             
     end     

在图中，child0 是显示“Child 0 execution”的 printf 语句，child1 是“Child 1 execution”的语句，“end”是显示“All children created”的 printf 语句。

从图中可以看出，您将获得 1x child0、2x child1 和 4x“All children created”。

更新@bkennedy

这是另一个仅显示进程视图的视图，其中 P0 是主（原始）进程，“end”表示每个进程的完成：

                P0
                /|
               / |
              /  |\
            P1   | \
            |    |  \
            |    |  P2   
           /|    |   |
          / |    |   |
         /  |    |  end
        /  end   |   
       /         | 
      P3        end  
      |             
      |             
     end     

• 实际上有 4 个进程：P0（主）、P1、P2 和 P3。
• P1 是 P0 的第一个孩子；它显示“孩子 0 正在执行”。
• P2 是 P0 的第二个孩子；它显示“孩子 1 正在执行”。 P2 从不创建任何子节点，它只是以 printf 语句结束。
• P3 是 P1 的第一个（也是唯一的）孩子。
• 每个进程在完成后都会显示“所有子进程已创建”。

记住：

• P0（主）经过 2 次 fork 调用，因此有 2 个孩子。
• P1 经历了 1 个 fork 调用，因此是单个子 (P3)。
• P2 从不进行分叉调用。

就是这样，没有其他进程创建。我不知道如何更好地向您解释这一点。

Answer 2

在第一个 fork 和它所在的 if 语句之后，“子 0 执行”进程及其静默父进程 main 继续执行下一个 if 语句。在那里，它们都产生了一个“child 1 execution”进程，同时保持沉默。所有这四个进程，即main，“child 0正在执行”进程，main的“child 1正在执行”进程和“child 0正在执行”进程的“child 1执行进程”，在第二次fork和if语句之后继续打印“所有创建的孩子”。

输出“Child 0 execution”中的一个，输出“Child 1 execution”中的两个，输出“All children created”中的四个。

为什么孩子 1 可以创建“孙子”而孩子 0 不能？

没有“孩子 1”创建一个孩子。 Main 和“child 0”各自创建一个“child 1”。输出显然将“child 0”的“child 1”称为 main 的“Grand child”。所以没有“child 1”创建一个孩子，main 和“child 0”都产生一个“child 1”。所以你的问题关于“child 1”（其中有两个）和“child 0”都是错误的。

这些输出是如何发生的

引用的“输出”似乎调用 main Parent，“child 0”进程 Child 0，main 的“child 1”进程 Child 2 和“child 0”进程的“child 1”进程 Grand child。因此，您需要区分“输出”对进程的命名以及这些进程正在输出的内容。它还有三行输出“Child 1 execution”，这是错误的。但是你应该告诉我们那个“输出”应该是什么。