linux for循环 fork() 产生子进程

Posted 2020-08-29

 示例：

 1 #include <sys/types.h>
 2 
 3 #include <unistd.h>
 4 
 5 #include<stdio.h>
 6 
 7 int main()
 8 {
 9  　　for(int i = 0; i < 3; i ++)
10 　　 {
11 　　       int pid = fork();
12 　　       if(pid == 0)
13 　　       {
14 　　                 printf("child\\n");
15 　　       }
16 　　       else
17 　　       {
18 　　                  printf("father\\n");
19 　　       }
20 　　   }
21 　　 return 0;
22 }

 

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。

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。