fork()和printf()几点注意细节

Posted 2020-10-09 Catch is KING

分两点说吧：
1.fork()函数会把它所在语句以后的语句复制到一个子进程里，单独执行。
2.如果printf函数最后没有"\n"，则输出缓冲区不会被立即清空，而fork函数会把输出缓冲区里的内容也都复制到子进程里。
所以，父进程和子进程各输出2个Hello，共4个。
如果第一个printf("Hello");写成printf("Hello\n");，则只会输出3个Hello，父进程2个，子进程1个。

缓冲区的问题解答！！

先来看以下一段代码(test.c)：

1 #include<stdio.h>   2 #include<sys/types.h>   3    4 int main()   5 {   6     pid_t pid;   7     fprintf(stdout,"%s","Start fork...");   8     pid = fork();   9     switch(pid)  10     {  11     case -1:  12         break;  13     case 0:  14         printf("%s","Child process.\n");  15         break;  16     default:  17         printf("%s","Parent process.\n");  18         break;  19     }  20     return 0;  21 }

编译执行:

$gcc -o test test.c
$./test
Start fork...Child process.
Start fork...Parent process.

   出乎意料的是，为什么"Start fork..."输出了两次呢？子进程是从fork之后的语句开始执行的，那么多出来那个"Start fork..."是哪里来的呢？

先了解一下缓冲区:

　　这个缓冲区既不是内核中的缓冲区,也不是用户分配的缓冲区,而是有编译器维护的用户进程空间中的缓冲区.缓冲区类型有：全缓冲(大部分缓冲都是这类型)、行缓冲、无缓冲。

　　标准里没有规定各种流是什么缓冲,stderr和stdout是哪种缓冲类型是和环境相关的。 stderr 可能是无缓冲、行缓冲，但不能是全缓冲。stdin 和 stdout 可能是无缓冲、行缓冲，也可能是全缓冲。不过，stdin 和 stdout 如果分别是指键盘和显示器等交互设备（interactive device）的话，那么只能是无缓冲或行缓冲。

　　默认情况下，printf()在屏幕输出的时候是行缓冲的，所以父进程在执行了第一个printf语句后，"Start fork..."还保存在缓冲区中，执行fork的时候，父进程缓冲区的数据也被复制到子进程中，子进程在刷新缓冲区的时候，输出了从父进程复制来的"Start fork..."。
 
下面对程序进行一些修改:
1、如果把第7句改为:
fprintf(stdout,"%s","Start fork...\n");
$./test
Start fork...
Child process.
Parent process.
说明当前环境下printf是行缓冲的。

把修改过的程序的执行结果重定向到文件中:
$./test > temp
$cat temp
Start fork...
Child process.
Start fork...
Parent process.
这说明将printf输出结果重定向到文件的时候就变了全缓冲.

2、如果在第7行以后加入一句:
fflush(stdout);
$./test > temp
$cat temp
Start fork...
Child process.
Parent process.
我们用fflush强制刷新缓冲区，这样父进程缓冲区被清空。我们在fork之前一般都要用fflush（NULL）清空所有流。

3、我们把第7句改为:
fprintf(stderr,"%s","Start fork...");
$./test > temp
Start fork...
$cat temp
Child process.
Parent process.

把修改过的程序的执行结果重定向到文件，把标准错误重定向到标准输出:
$./test > temp 2>&1
$cat temp
Start fork...
Child process.
Parent process.
表明当前环境stderr的默认目标是终端,而且是不缓冲的.

4、如果我们在第7句之前加入:
setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0);
设置标准输出为无缓冲。
$./test > temp
$cat temp
Start fork...
Child process.
Parent process.