Question

我正在学习fork()，我有一些问题。

请考虑以下代码：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
   int i;

   for(i = 0; i < 5; i++)
   {
      printf("%d", i);

      if((i%2)==0)
         if(fork())
            fork();
   }
}

当我输出到终端时，我得到了我期望的结果（即：0,1,1,1,2,2,2,...）。但是当我输出到文件时，结果完全不同：

案例1 :(输出到终端，例如：./a.out）：

结果是：0,1,1,1,2,2,2,...
案例2 :(输出到文件，例如：./a.out > output_file）

结果是：0,1,2,3,4,0,1,2,3,4,0,1,2,3,4,...

为什么会这样？

Answer 1

当您输出到文件时，stdio库会自动阻止缓冲出站位。

当程序调用{{1}}或从exit(2)返回时，任何剩余的缓冲位都会被刷新。

在这样一个不会产生太多输出的程序中，当目标不是tty时，从main(),返回后，将发生所有的I / O.这通常会改变I / O操作的模式和顺序。

在这种情况下，main(),次调用会使结果更加复杂。这将复制每个子图像中部分填充和尚未刷新的I / O缓冲区。

在程序调用{{1}}之前，可以先使用fflush（3）刷新I / O.如果没有完成此刷新，那么您可能希望除了一个（通常是：子项）之外的所有进程都fork()而不是fork(),或从_exit(2)返回以防止输出相同的位不止一次。（_exit（2）只是执行退出系统调用。）

Answer 2

程序中的fork() if块内执行两次，因为一旦fork成功，程序将由两个进程控制（ child 和父进程）。fork()块内的if由子进程和父进程执行。因此它将具有与预期不同的输出，因为它由两个不同的过程控制，并且它们的执行顺序未知。即。在每个fork()

之后，孩子或父母可以先执行

输出和文件之间的行为差异。这就是原因。

您写入缓冲区的内容（最终写入file(disk)）无法保证写入文件（磁盘）immediatley。只有在执行 main（） 完成后，才会将其刷新到磁盘。然而，在执行 main（）期间，它会输出到终端。

在写入磁盘中的文件之前，kernel实际上将数据复制到缓冲区中，稍后在后台，内核收集所有脏缓冲区，对它们进行最佳排序并将它们写入文件（磁盘））。这称为回写。它还允许内核将写入推迟到更多空闲期间并批量处理多个写入。

为了避免这种行为，使用fork()

在程序中进行三种不同的条件检查总是好的

int pid;
if((pid = fork()) == -1 )
{ //fork unsuccessful 
 }
else if ( pid > 0)
{ //This is parent
 }
else
{//This is child
 }

Answer 3

缓冲流有时会产生一些奇怪的结果......特别是当你有多个进程使用相同的缓冲流时。强制缓冲区为flushed，您会看到不同的结果：

int main()
{
   int i;
   FILE * fd = fopen(yourfile, "w");
   for(i = 0; i < 5; i++)
   {
      fprintf(fd, "%d", i);
      fflush(fd);
      if((i%2)==0)
         if(fork())
            fork();
   }
}

另外，为了您的调试目的，最好转储进程＆＃39; ID，这样您就可以看到哪个进程产生了哪些进程，并且更好地了解了进展情况。 getpid()可以帮助您。

Answer 4

为什么终端和文件之间的输出不同分叉？

C标准库函数使用内部缓冲来加速。大多数实现使用完全缓冲的IO用于文件流，行缓冲用于stdin / stdout，而无缓冲用于stderr。

所以你的问题可以通过多种方式解决：

通过fflush(3)
通过setvbuf(3)
使用write(2)代替stdlib的printf(3)
默认情况下，通过stderr *****

fprintf(3)

在分叉流程中使用_exit(2)退出，而不是exit(3) ******

如果出现以下情况，最后两个可能无法正常工作：
*默认情况下，您的实现不使用对stderr的无缓冲写入（ISO C要求） **你在child中编写了超过默认缓冲区大小的内容，并自动刷新了。

<强> PS 即可。同样，如果您需要更深入的标准库函数和缓冲知识，我建议您阅读Advanced Programming in the UNIX Environment (2nd Edition) by W. Richard Stevens and Stephen A. Rago。

<强> PPS 即可。顺便说一句，你的问题是一个非常受欢迎的C / C ++程序员职位面试问题。

为什么在分叉时终端和文件之间有不同的输出？

4 个答案: