如何使用 Fork() 只创建 2 个子进程？

Posted 2023-02-19

【中文标题】如何使用 Fork() 只创建 2 个子进程？

【英文标题】：How to use Fork() to create only 2 child processes?

【发布时间】：2012-06-10 03:52:44

【问题描述】：

我开始学习一些 C 语言，在学习 fork、wait 函数时，我得到了一个意想不到的输出。至少对我来说。

有没有办法从父进程中只创建 2 个子进程？

这是我的代码：

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

int main ()

    /* Create the pipe */
    int fd [2];
    pipe(fd);

    pid_t pid;
    pid_t pidb;


    pid = fork ();
    pidb = fork ();

    if (pid < 0)
    
        printf ("Fork Failed\n");
        return -1;
    
    else if (pid == 0)
    
        //printf("I'm the child\n");
    
    else 
    
        //printf("I'm the parent\n");
    

    printf("I'm pid %d\n",getpid());

    return 0;

这是我的输出：

I'm pid 6763
I'm pid 6765
I'm pid 6764
I'm pid 6766

请忽略管道部分，我还没有走到那一步。我只是试图只创建 2 个子进程，所以我希望 3 个“我是 pid ...”为我将等待的父进程和 2 个将通过管道通信的子进程输出只有 1 个。

如果您发现我的错误在哪里，请告诉我。

【问题讨论】：

fork (2) 既非常简单，也是 unix API 中最容易被误解的调用之一。只需查看“相关”侧边栏。您是否希望在两个孩子之间而不是在父母和孩子之间进行交流？

对于 fork() 调用，为什么要检查 pid == 0？我怎么知道哪个是父母，哪个是孩子？

@TwilightSparkleTheGeek man fork 状态：返回值成功时，子进程的 PID 在父进程中返回，在子进程中返回 0。失败时，在父进程中返回-1，不创建子进程，并适当设置errno。

发布的代码正在从父级和子级调用第二个fork()，之后（假设对fork() 的调用都没有失败）将有4 个进程。 IE。 parent, child1 从第一次调用 fork() 然后 parent, child1, child2, child1a 从第二次调用 fork()

【参考方案1】：

创建流程后，您应该检查返回值。如果不这样做，则第二个fork() 将由父进程和子进程执行，因此您有四个进程。

如果你想创建 2 个子进程，只需：

if (pid = fork()) 
    if (pid = fork()) 
        ;
     
 

你可以像这样创建 n 个子进程：

for (i = 0; i < n; ++i) 
    pid = fork();
    if (pid > 0)    /* I am the parent, create more children */
        continue;
     else if (pid == 0)  /* I am a child, get to work */
        break;
     else 
        printf("fork error\n");
        exit(1);
    

【参考方案2】：

您可以在子进程中创建子进程。这样您就可以拥有原始父进程的 2 个副本。

int main (void) 
    pid_t pid, pid2;
    int status;

    pid = fork();

    if (pid == 0)  //child process
        pid2 = fork();
        int status2;

        if (pid2 == 0)  //child of child process
            printf("friends!\n");
        
        else 
            printf("my ");
            fflush(stdout);
            wait(&status2);
        
    
    else  //parent process
        printf("Hello ");
        fflush(stdout);
        wait(&status);
    

    return 0;

这将打印以下内容：

Hello my friends!

【参考方案3】：

您可以将值检查为 如果 ( pid

【参考方案4】：

当父进程执行一个 fork 语句时，一个子进程就会如您所愿创建。您可以说子进程也执行 fork 语句但返回 0，而父进程返回 pid。 fork 语句之后的所有代码都由父和子两者执行。

在您的情况下，发生的事情是第一个 fork 语句创建了一个子进程。所以现在有一个父母，P1，和一个孩子，C1。

现在 P1 和 C1 都遇到了第二个 fork 语句。如您所料，父进程创建了另一个子进程 (c2)，但即使是子进程，c1 也会创建一个子进程 (c3)。所以实际上你有 P1、C1、C2 和 C3，这就是你得到 4 个打印语句输出的原因。

考虑这一点的一个好方法是使用树，每个节点代表一个进程，根节点是最顶层的父节点。

【参考方案5】：

pid = fork (); #1
pidb = fork (); #2

假设父进程 id 为 100，第一个 fork 创建另一个进程 101。现在 100 和 101 在 #1 之后继续执行，因此它们执行第二个 fork。 pid 100 到达 #2 创建另一个进程 102。pid 101 到达 #2 创建另一个进程 103。所以我们最终有 4 个进程。

你应该做的是这样的。

if(fork()) # parent
    if(fork()) #parent
    else # child2
else #child1

【讨论】：

这绝对有效。但是，我建议改用 switch 语句。 fork 函数可以返回 -1，我们可以在 switch 语句中使用 case -1 来处理这个错误。

我认为父母在 else 语句之后。为什么 if 语句中有父项？我很困惑。

因为 fork 在子节点上返回 0，而不是父节点。在父进程上它返回你刚刚创建的子进程的 PID，这更有用。

@tuxuday 你能举个例子吗？我不知道如何为此编写代码