Question

我正在阅读fork函数以及它如何创建新进程。以下程序运行正常并打印here十六次，但是，我无法理解执行流程：

#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; 
}

在我看来，这个程序有两种方式可以被视为：

第一种方法：fork()总共被召唤四次。如果我用四次调用fork()函数替换循环，事情似乎已经到位，我理解为什么here打印2 ^ 4次。

第二种方法：fork()完全从调用它的位置产生一个新进程，并且每个子进程都有自己的局部变量。所以，行后没有。 13，这些子进程中的每一个都看到循环结束（}），然后它们转到第0行。 12.因为，所有这些子进程都有自己的局部变量i设置为0（可能i设置为某个垃圾值？），它们都会再次分叉。同样，对于这些子进程，其局部变量i设置为0.这应该会产生fork bomb。

我肯定错过了我的第二种方法，有人可以帮忙吗？

感谢。

Answer 1

你的第二种方法是不对的。因为在fork()之后子进程继承了i的当前值。它不会在每次调用0时设置为fork()，也不会有垃圾值。所以，你的代码不能有叉炸弹。它是一个局部变量的事实是无关紧要的。 fork() 克隆几乎所有内容和子进程都与其父进程相同，除了POSIX手册中指出的某些内容。

为了便于解释，我将循环次数减少到2，并假设所有fork()次呼叫都成功：

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

1）执行i=0，fork()时，现在有两个进程。称他们为P1和P2。

2）现在，每个P1和P2进程继续i = 0循环并将i增加到1. for循环条件为真，因此每个进程生成另外两个进程并且总计4.称他们为P1a＆amp; P1b和P2a＆amp; P2B。所有4个进程现在都有i = 1并将其增加到2（因为它们继续循环）。

3）现在，所有4个进程的值i为2，并且循环条件在所有进程中都为false，＆＃34; here＆＃34;将被打印4次（每个过程一次）。

如果有帮助，您可以将for循环转换为while循环以及两个进程从{{1}返回的i递增的方式可能会变得更清楚：

fork()

Answer 2

你的第一种方法是对的。
这是一个相当无聊的答案，所以我会给你所有技术细节。

调用fork时会发生以下几件事：

创建了一个新流程（＆＃39;孩子＆＃39;）
父级的堆栈是重复的，并分配给子级。
子项的堆栈指针设置为父项的堆栈指针。
将子项的PID（进程ID）返回给父项。
归零给孩子

在函数内声明的变量存储在堆栈中，因此从相同的值开始，但不共享。
声明外部一个函数（在顶层）的变量不在堆栈中，因此在子/父之间共享。

（其他一些事情有或没有重复;有关详细信息，请参阅man fork。）

所以，当你运行代码时：

    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

你最终得到了16个流程，而且这里的“＆＃39;十六次。

基本上，

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

Answer 3

使用以下代码，您可以轻松了解fork如何创建变量i的值：

for (i = 0; i < 4; i++) {
    printf("%d %s\n", i, "here");
    fork();              
}

如您所料，子进程复制了父进程的值，因此我们得到0行，其中i = 0； i = 1的2行； i = 2的4行和i = 3的8行。我认为这可以回答您的第二个问题。

理解POSIX - fork（）

3 个答案: