为什么这个程序打印"分叉!" 4次?

时间:2014-11-03 14:30:50

标签: c linux unix fork systems-programming

为什么这个程序打印“分叉!”4次?

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

int main(void) {

  fork() && (fork() || fork());

  printf("forked!\n");
  return 0;
}

6 个答案:

答案 0 :(得分:199)

一个来自main(),另外三个来自fork()

请注意,所有三个forks()都将被执行。您可能需要查看ref

  

返回值

     

成功完成后, fork()将向子进程返回0,并将子进程的进程ID返回给父进程 。两个进程都将继续从fork()函数执行。否则,-1应返回到父进程,不应创建子进程,并设置errno以指示错误。

请注意,进程ID不能为零,如here所述。


那真的发生了什么?

我们有:

fork() && (fork() || fork());

因此,第一个fork()将向父级返回非零进程ID,而它将向子进程返回0。这意味着逻辑表达式的第一个fork将在父进程中被评估为true,而在子进程中它将被评估为false,并且由于Short circuit evaluation,它将不会调用剩余的两个fork() }第

所以,现在我们知道将至少获得两次打印(一次来自主打印,另一次来自第一次fork())。

现在,父进程中的第二个fork()将被执行,它会执行,它会向父进程返回一个非零值,在子进程中返回一个零值。

所以现在,父进程不会继续执行到最后fork()(由于短路),而子进程将执行最后一个fork,因为||的第一个操作数是0。

这意味着我们将再获得两张照片。

因此,我们总共得到四张照片。


短路

这里,短路基本上意味着如果&amp;&amp;的第一个操作数。为零,则不评估其他操作数。在相同的逻辑上,如果是||的操作数是1,那么其余的操作数不需要评估。发生这种情况是因为其余的操作数不能改变逻辑表达式的结果,因此不需要执行它们,因此我们节省了时间。

见下面的例子。


<强>过程

请记住,父进程会创建后代进程,从而创建其他进程,依此类推。这导致了流程的层次结构(或者可以说是树)。

考虑到这一点,值得看看这个similar problem以及this回答。


描述性图片

我猜这个数字也可以提供帮助。我认为每次通话时返回的pid fork()分别为3,4和5。

fork nodes 请注意,某些fork()上面有一个红色的X,这意味着由于逻辑表达式的短路评估,它们不会被执行。

顶部的fork()不会被执行,因为运算符&&的第一个操作数是0,因此整个表达式将导致0,因此执行&&的其余操作数。

底部的fork()将不会被执行,因为它是||的第二个操作数,其第一个操作数是一个非零数字,因此表达式的结果已经被评估无论第二个操作数是什么,都是如此。

在下一张图片中,您可以看到流程的层次结构: Process hierarchy 基于上图。


短路示例

#include <stdio.h>

int main(void) {

  if(printf("A printf() results in logic true\n"))
    ;//empty body

  if(0 && printf("Short circuiting will not let me execute\n"))
    ;
  else if(0 || printf("I have to be executed\n"))
    ;
  else if(1 || printf("No need for me to get executed\n"))
    ;
  else
  printf("The answer wasn't nonsense after all!\n");

  return 0;
}

输出:

A printf() results in logic true
I have to be executed

答案 1 :(得分:84)

第一个fork()在调用进程中返回一个非零值(称之为p0),在子节点中返回0(称之为p1)。

在p1中,&&采用短路,进程调用printf并终止。在p0中,该过程必须评估表达式的其余部分。然后它再次调用fork(),从而创建一个新的子进程(p2)。

在p0 fork()中返回非零值,并且||的短路线被采用,因此进程调用printf并终止。

在p2中,fork()返回0,因此||的其余部分必须进行评估,这是最后一次fork();这导致为p2创建一个孩子(称之为p3)。

P2然后执行printf并终止。

然后

P3执行printf并终止。

然后执行4 printf

答案 2 :(得分:14)

对于所有的downvoters来说,这是一个合并但不同的问题。责备SO。谢谢。

您可以将问题分解为三行,第一行和最后一行都只是将进程数加倍。

fork() && fork() || fork();

操作员正在短路,所以这就是你得到的:

       fork()
      /      \
    0/        \>0
 || fork()     && fork()
     /\            /   \
    /  \         0/     \>0
   *    *     || fork()  *
                /   \
               *     *

所以这总共是4 * 5 = 20个进程,每个进程打印一行。

注意:如果由于某种原因fork()失败(例如,你对进程数有一些限制),它会返回-1然后你会得到不同的结果。

答案 3 :(得分:9)

执行fork() && (fork() || fork()),会发生什么

每个fork给出2个进程,分别为pid(parent)和0(child)

First fork:

  • 父回车值是pid not null =&gt;执行&& (fork() || fork())
    • 第二个fork父值是pid not null停止执行|| part =&gt;打印forked
    • second fork child value = 0 =&gt;执行|| fork()
      • 第三叉父母打印forked
      • 第三叉子邮件forked
  • 子返回值为0停止执行&amp;&amp; part =&gt;打印forked

总计:4 forked

答案 4 :(得分:8)

我喜欢已经提交的所有答案。也许如果你在printf语句中添加了一些变量,你就会更容易看到发生了什么。

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

int main(){

   long child = fork() && (fork() || fork());
   printf("forked! PID=%ld Child=%ld\n", getpid(), child);
   return 0;
}

在我的机器上产生了这个输出:

forked! PID=3694 Child = 0
forked! PID=3696 Child = 0
forked! PID=3693 Child = 1
forked! PID=3695 Child = 1

答案 5 :(得分:5)

此代码:

fork();
fork() && fork() || fork();
fork();

自己获得20个进程,而Printf将进行20次。

fork() && fork() || fork();

printf将共进行5次。