瞭解POSIX - fork（）

Question

我在閱讀關於fork函數以及它如何創建新進程。下面的程序運行正常，並打印here十六倍，但是，我無法理解的執行流程：

#include <stdio.h> 
#include <string.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <limits.h> 
#include <sys/types.h> 
#include <unistd.h> 
#include <pthread.h> 

int main() 
{ 
    int i; 
    for (i = 0; i < 4; i++) { // line no. 12 
     fork();    // line no. 13 
    } 
    printf("%s\n", "here"); 
    return 0; 
} 

在我看來，有兩種方式這個程序可以被看作是：

第一種方法：fork()總共被稱爲四次。如果我用四次調用fork()函數替換循環，事情似乎落空了，我明白爲什麼here打印2^4次。

第二種方法：fork()產生一個新的進程，從它被調用的地方開始，每個子進程都有自己的局部變量。所以，在行號後。 13，每個子進程都會看到循環的結尾（}），並且它們會轉到第1行。 12.因爲，所有這些子進程都有自己的局部變量i設置爲0（也許i被設置爲一些垃圾值？），他們都再次分叉。再次對於這些子進程，其本地變量i設置爲0.這應該導致fork bomb。

我當然錯過了我的第二種方法可能有人請幫忙嗎？

謝謝。

Answer 1

你的第二種方法是不正確的。因爲fork()之後子進程繼承當前值i。每次調用0時都不會調用fork()，也不會有垃圾值。所以，你的代碼不能有叉形炸彈。它是一個局部變量的事實是無關緊要的。 fork()克隆幾乎所有的東西，子過程與其父項相同，除了POSIX手冊中指出的某些事項。

我會減少循環計數，以2爲便於解釋，並承擔所有fork()通話成功：

for (i = 0; i < 2; i++) { 
     fork(); 
    } 
    printf("%s\n", "here"); 

1）當i=0，fork()被執行，有兩個進程了。稱他們爲P1和P2。

2）現在，每個P1和P2處理繼續，其中i = 0的迴路，並遞增i爲1。for循環條件爲真，那麼它們中的每產生另一個兩道工序和在總4.打電話給他們P1A & P1b和P2a & P2b。現在所有4個進程都有i = 1並將其增加到2（因爲它們繼續循環）。

3）現在，所有4個進程的值爲i爲2，並且for循環條件在所有這些中都爲false，並且「here」將被打印4次（每個進程一個）。

如果有幫助，您可以將for循環轉換爲while循環，以及如何i得到由都過程從每個fork()返回增量可能成爲多一點明確：

i = 0; 
    while(i < 2) { 
     fork(); 
     i++; 
    } 
    printf("%s\n", "here"); 

Answer 2

你的第一種方法是對。
這是一個相當無聊的答案，所以我會給你所有的技術細節。

當fork叫，幾件事情發生：

• 一個新的進程創建（「孩子」）
• 父的堆被複制，並分配給了孩子。
• 子級的堆棧指針設置爲父級的堆棧指針。
• 孩子的PID（進程ID）返回給父級。
• 零返回給孩子申報

變量裏面函數存儲在堆棧，因此在相同的值開始，但不共享。
聲明的變量以外函數（在頂層）不在堆棧中，所以在父/子之間共享。

（有些事情還是不重複;看到man fork以獲取更多信息。）

所以，當你運行你的代碼：

what happens     # of processes 
1. the parent forks.    2 
2. the parent and it's child fork. 4 
3. everyone forks     8 
4. everyone forks     16 
5. everyone prints "here".   16 

您十六個過程結束，字'這裏'十六次。

基本上，

if(fork() != 0) { 
    parent_stuff(); 
} else { 
    child_stuff(); 
}