分叉和进程管理

Question

系统信息：我在一台使用了 2 个月的笔记本电脑上运行 64 位 Ubuntu 10.10。

大家好，我有一个关于 C 中 fork() 函数的问题。根据我正在使用的资源（Stevens/Rago、YoLinux 和 Opengroup），我的理解是，当您分叉一个进程时，父进程和子进程从下一个命令继续执行。由于 fork() 将 0 返回给子进程，并将子进程的进程 ID 返回给父进程，因此您可以使用两个 if 语句来区分它们的行为，一个 if(pid = 0) 用于子进程，另一个 if(pid > 0)，假设您使用 pid = fork() 进行分叉。

现在，最奇怪的事情发生了。在主函数的开头，我将几个已分配给变量的命令行参数打印到标准输出。这是整个程序中的第一个非赋值语句，但是，有时当我稍后在程序中调用 fork 时，似乎会执行此 print 语句。

我的程序的目标是创建一个“进程树”，每个进程有两个子进程，深度为 3，从而创建初始可执行文件的总共 14 个子进程。每个进程都会打印其父进程的进程 ID 及其在 fork 之前和之后的进程 ID。

我的代码如下并正确注释，命令行参数应该是“ofile 3 2 -p”（我还没有实现 -p/-c 标志”：

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


int main (int argc, char *argv[])
{
    if(argc != 5)//checks for correct amount of arguments
    {
        return 0;
    }

    FILE * ofile;//file to write to
    pid_t pid = 1;//holds child process id
    int depth = atoi(argv[2]);//depth of the process tree
    int arity = atoi(argv[3]);//number of children each process should have

    printf("%d%d", depth, arity);

    ofile = fopen(argv[1], "w+");//opens specified file for writing



    int a = 0;//counter for arity
    int d = 0;//counter for depth
    while(a < arity && d < depth)//makes sure depth and arity are within limits, if the children reach too high(low?) of a depth, loop fails to execute
                                  //and if the process has forked arity times, then the loop fails to execute
    {
        fprintf(ofile, "before fork: parent's pid: %d, current pid: %d\n", getppid(), getpid());//prints parent and self id to buffer
        pid = fork(); //forks program
        if(pid == 0)//executes for child
        {
            fprintf(ofile, "after fork (child):parent's pid: %d, current pid: %d\n", getppid(), getpid());//prints parent's id and self id to buffer
                    a=-1;//resets arity to 0 (after current iteration of loop is finished), so new process makes correct number of children
            d++;//increases depth counter for child and all of its children
        }
        if(pid > 0)//executes for parent process
        {
        waitpid(pid, NULL, 0);//waits on child to execute to print status
        fprintf(ofile, "after fork (parent):parent's pid: %d, current pid: %d\n", getppid(), getpid());//prints parent's id and self id to buffer
        }
        a++;//increments arity counter
    }


    fclose(ofile);
}

当我运行“gcc main.c -o ptree ”然后是“ptree ofile 3 2 -p”，控制台多次收到“32”，文件“ofile”的格式看似正确，但对于我认为我的程序应该做的事情来说有点太大了，显示 34 个子进程，而应该有 2^3+2^2+2^1=14，我认为这在某种程度上与打印“32”的语句有关，因为这似乎可能会产生比预期更多的分叉。 。

任何帮助将不胜感激

Answer 1

当您调用 printf 时，数据将存储在内部缓冲区中。当您分叉时，该缓冲区将由子进程继承。在某个时刻（当您再次调用 printf 或关闭文件时），缓冲区将被刷新，数据将写入底层文件描述符。为了防止缓冲区中的数据被子进程继承，您可以在调用 fork 之前通过 fflush 刷新 FILE *。