如何使用 fork 进程实现合并排序？

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何使用 fork 进程实现合并排序？

【英文标题】：How can I implement a merge sort by using fork processes?

【发布时间】：2017-05-21 08:33:59

【问题描述】：

使用 fork 进程，我想实现归并排序。我想划分和征服数组中数据的排序：我想通过将每一半分配给一个子进程来划分，然后通过使父进程合并这些部分来进行征服。

以下代码仅适用于两个数字，对于三个或更多数字，数组不会改变。为什么？

void sort(int low, int high, int a[100], int b[100]) 
    int mid;
    pid_t pid1, pid2;   
    if(low < high) 
        mid = (low + high) / 2;

        pid1=fork();
        if (pid1<0) exit(0); 
        if (pid1==0)               //first child process
            sort(low, mid,a,b);     //first half
            exit(0);
        
        else wait(NULL);

        pid2=fork();
        if (pid2<0) exit(0);
        if (pid2==0)               //second child process
            sort(mid+1, high,a,b);  //second half
            exit(0);
        
        else wait(NULL);

        if (pid1>0 && pid2>0)
        
            merging(low, mid, high,a, b);

         
    

【问题讨论】：

你确实意识到任何两个进程都不能改变另一个进程的内存。

Read on fork, please。分叉的进程有自己的内存空间，与父进程分开。对子数组中的子数组的任何更改都在父数组中不可见，反之亦然。您想要的是用户空间线程，例如 pthreads 库创建的。

@StoryTeller pthreads 通常不是用户空间。您通常不关心您的线程库是否是用户空间，只要它可以利用多个处理器/内核。

【参考方案1】：

正如已经指出的那样，分叉的进程既不能看到也不能改变彼此的内存空间。

你有（至少）三个选项：

使用分叉的进程和管道（例如：Fork parent child communication） 使用分叉进程和共享内存（例如：How to share memory between process fork()?） 使用线程（例如：C threads and joining）