一、問題還原
在多進程的環(huán)境下，父子進程同時去寫一個文件，例如父進程每次寫入aaaaa，子進程每次寫入bbbbb，問題是會不會出現(xiàn)寫操作被打斷的現(xiàn)象，比如出現(xiàn)aabbbaaabb這樣交替的情況？

二、結(jié)論
1：使用write系統(tǒng)調(diào)用的情況下，不會出現(xiàn)內(nèi)容交叉的情況。?
2：使用fwriteANSIC標準C語言函數(shù)，會出現(xiàn)內(nèi)容交叉的情況。

三、實驗過程
實驗環(huán)境：
操作系統(tǒng)： RedHat Linux 7.0

實驗過程：
1：打開一個文件，fork一個子進程，父子進程同時寫文件，父進程寫入a，子進程寫入b。

2：分別用write和fwrite去觀察現(xiàn)象。

實驗現(xiàn)象
write：不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)交叉的情況，而且父子進程交替執(zhí)行寫入。
1：測試代碼如下：

#include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <sys/stat.h> #include <sys/types.h> #include <fcntl.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/time.h> #include<sys/wait.h>int main(int argc,char * argv[]) {struct timeval start,end;int times = argc > 1 ? atoi(argv[1]):10000; ?//通過參數(shù)傳入需要寫入的字節(jié)數(shù)int stat;int fd;int childpid;int i;for(i=0 ;i<1; i++){if(childpid = fork())break;}if(childpid == -1){perror("failed to fork\n");return 1;}fd = open("tmp.dat",O_WRONLY|O_CREAT|O_APPEND,0666);if(fd < 0){perror("failed to open\n");return 1;}gettimeofday(&start,NULL); ? ? ? ? ?//測試下時間if(childpid > 0){char *buf = (char*)malloc(times);for(int i = 0;i < times;++i) {buf[i] = 'a';}strcat(buf,"\n");for(i=0; i<10; i++){usleep(1000);write(fd,buf,strlen(buf));}wait(&stat);}else{char *buf = (char*)malloc(times);for(int i = 0;i < times;++i) {buf[i] = 'b';}strcat(buf,"\n");for(i=0; i<10; i++){usleep(1000);write(fd,buf,strlen(buf));}}close(fd);gettimeofday(&end,NULL);int timeuse = 1000000 * (end.tv_sec - start.tv_sec) + end.tv_usec - start.tv_usec;printf("UseTime: MicroSeconds:%d us and ?Seconds:%d s\n",timeuse,end.tv_sec-start.tv_sec);return 0; }

2：編譯運行

$ ?gcc file.c -std=c99 -o file $ ./file 100

3：結(jié)果

可以發(fā)現(xiàn)首先沒有出現(xiàn)交叉的情況，并且父子進程是交替寫入的，即一行a，一行b。

fwrite：在寫入的字節(jié)數(shù)為500的時候就會出現(xiàn)交叉的情況（當然，500并不是最準確的數(shù)字，只是我測試500的時候已經(jīng)出現(xiàn)了）。
1：測試代碼如下：

#include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <sys/stat.h> #include <sys/types.h> #include <fcntl.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/time.h> #include <sys/wait.h>int main(int argc,char * argv[]) {struct timeval start,end;int times = argc > 1 ? atoi(argv[1]):10000;int stat;int fd;int childpid;int i;for(i=0 ;i<1; i++){if(childpid = fork())break;}if(childpid == -1){perror("failed to fork\n");return 1;}FILE *fp = NULL;fp = fopen("tmpfp.dat","ab");if(fp == NULL) {system("touch tmpfp.dat");}gettimeofday(&start,NULL);?if(childpid > 0){char *buf = (char*)malloc(times);for(int i = 0;i < times;++i) {buf[i] = 'a';}strcat(buf,"\n");for(i=0; i<10; i++){usleep(1000);fwrite(buf,strlen(buf),1,fp);}wait(&stat);}else{char *buf = (char*)malloc(times);for(int i = 0;i < times;++i) {buf[i] = 'b';}strcat(buf,"\n");for(i=0; i<10; i++){usleep(1000);fwrite(buf,strlen(buf),1,fp);}}fclose(fp);gettimeofday(&end,NULL);?int timeuse = 1000000 * (end.tv_sec - start.tv_sec) + end.tv_usec - start.tv_usec;printf("UseTime: MicroSeconds:%d us and Seconds:%d s\n",timeuse,end.tv_sec-start.tv_sec);return 0; }

2：編譯運行

$ ?gcc fileFP.c -std=c99 -o Filefp $ ./Filefp 500

3：結(jié)果

用一個sed的表達式判斷下是否出現(xiàn)了交叉現(xiàn)象，因為我們是以行寫入的，所以每行的開頭不是a就是b，拿出所有a開頭的行，看里面是否有包含b的。

$ sed -n '/^a.*$/p' tmpfp.dat | grep b// '/^a.*$/p' ?表示以a開頭 // grep b ? 表示過濾出包含b的行

可以看到，已經(jīng)出現(xiàn)了一行a中混入了b，因此fwrite在多進程的情況下操作同一個fd是會出現(xiàn)問題的。

四、反思
1：為什么write不會出現(xiàn)問題但是fwrite卻出現(xiàn)了問題？

答：write是Linux操作系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用，fwrite是ANSIC標準的C語言庫函數(shù)，fwrite在用戶態(tài)是有緩沖區(qū)的。因此需要鎖機制來保證并發(fā)環(huán)境下的安全訪問。?
http://www.cnblogs.com/ldp-web/archive/2011/10/21/2220180.html

2：如果兩個進程同時write一個socket會怎樣？

答：就像隊列一樣，一個進程寫完另一個進程才能寫，數(shù)據(jù)上不會有問題。?
http://stackoverflow.com/questions/1981372/are-parallel-calls-to-send-recv-on-the-same-socket-valid

參考資料：

http://bbs.chinaunix.net/thread-804742-1-1.html

http://www.chinaunix.net/old_jh/23/829712.html

https://www.nowcoder.com/questionTerminal/869cae279aa84d8b8e9e50cf1084830b
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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的多进程同时写一个文件会怎样？分别用write和fwrite去观察现象的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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