第一貼：cu上關(guān)于fork()函數(shù)的精辟分析 聲明：在別人的博客上看到這篇文章，真的很精辟，把問題一下子講清楚了。所以，特意轉(zhuǎn)貼在此，向各位高人致敬，也向原貼主致謝！本人不改變原貼的風(fēng)貌。??????? 查看原文?? ????????????????????????????????????
作者:ccf ??發(fā)表于：2006-04-01 17:11:01
#include <unistd.h>; #include <sys/types.h>;
main ()
{
???? pid_t pid;
????????? pid=fork();
????????? if (pid < 0)
????????????????? printf("error in fork!");
????????? else if (pid == 0)
????????????????? printf("i am the child process, my process id is %dn",getpid());
????????? else
????????????????? printf("i am the parent process, my process id is %dn",getpid());

}
結(jié)果是
[root@localhost c]# ./a.out
i am the child process, my process id is 4286
i am the parent process, my process id is 4285

我就想不到為什么兩行都打印出來了，在我想來，不管pid是多少，都應(yīng)該只有一行才對

chg.s 回復(fù)于：2004-04-27 21:09:30

要搞清楚fork的執(zhí)行過程，就必須先講清楚操作系統(tǒng)中的“進程(process)”概念。一個進程，主要包含三個元素：
o. 一個可以執(zhí)行的程序；
o. 和該進程相關(guān)聯(lián)的全部數(shù)據(jù)（包括變量，內(nèi)存空間，緩沖區(qū)等等）；
o. 程序的執(zhí)行上下文（execution context）。
不妨簡單理解為，一個進程表示的，就是一個可執(zhí)行程序的一次執(zhí)行過程中的一個狀態(tài)。操作系統(tǒng)對進程的管理，典型的情況，是通過進程表完成的。進程表中的每一個表項，記錄的是當(dāng)前操作系統(tǒng)中一個進程的情況。對于單 CPU的情況而言，每一特定時刻只有一個進程占用 CPU，但是系統(tǒng)中可能同時存在多個活動的（等待執(zhí)行或繼續(xù)執(zhí)行的）進程。
一個稱為“程序計數(shù)器（program counter, pc）”的寄存器，指出當(dāng)前占用 CPU的進程要執(zhí)行的下一條指令的位置。
當(dāng)分給某個進程的 CPU時間已經(jīng)用完，操作系統(tǒng)將該進程相關(guān)的寄存器的值，保存到該進程在進程表中對應(yīng)的表項里面；把將要接替這個進程占用 CPU的那個進程的上下文，從進程表中讀出，并更新相應(yīng)的寄存器（這個過程稱為“上下文交換(process context switch)”，實際的上下文交換需要涉及到更多的數(shù)據(jù)，那和fork無關(guān)，不再多說，主要要記住程序寄存器pc指出程序當(dāng)前已經(jīng)執(zhí)行到哪里，是進程上下文的重要內(nèi)容，換出 CPU的進程要保存這個寄存器的值，換入CPU的進程，也要根據(jù)進程表中保存的本進程執(zhí)行上下文信息，更新這個寄存器）。
好了，有這些概念打底，可以說fork了。當(dāng)你的程序執(zhí)行到下面的語句：pid=fork();??
操作系統(tǒng)創(chuàng)建一個新的進程（子進程），并且在進程表中相應(yīng)為它建立一個新的表項。新進程和原有進程的可執(zhí)行程序是同一個程序；上下文和數(shù)據(jù)，絕大部分就是原進程（父進程）的拷貝，但它們是兩個相互獨立的進程！此時程序寄存器pc，在父、子進程的上下文中都聲稱，這個進程目前執(zhí)行到fork調(diào)用即將返回（此時子進程不占有CPU，子進程的pc不是真正保存在寄存器中，而是作為進程上下文保存在進程表中的對應(yīng)表項內(nèi)）。問題是怎么返回，在父子進程中就分道揚鑣。
父進程繼續(xù)執(zhí)行，操作系統(tǒng)對fork的實現(xiàn)，使這個調(diào)用在父進程中返回剛剛創(chuàng)建的子進程的pid（一個正整數(shù)），所以下面的if語句中pid<0, pid==0的兩個分支都不會執(zhí)行。所以輸出i am the parent process...
子進程在之后的某個時候得到調(diào)度，它的上下文被換入，占據(jù) CPU，操作系統(tǒng)對fork的實現(xiàn)，使得子進程中fork調(diào)用返回0。所以在這個進程（注意這不是父進程了哦，雖然是同一個程序，但是這是同一個程序的另外一次執(zhí)行，在操作系統(tǒng)中這次執(zhí)行是由另外一個進程表示的，從執(zhí)行的角度說和父進程相互獨立）中pid=0。這個進程繼續(xù)執(zhí)行的過程中，if語句中 pid<0不滿足，但是pid==0是true。所以輸出i am the child process...
我想你比較困惑的就是，為什么看上去程序中互斥的兩個分支都被執(zhí)行了。在一個程序的一次執(zhí)行中，這當(dāng)然是不可能的；但是你看到的兩行輸出是來自兩個進程，這兩個進程來自同一個程序的兩次執(zhí)行。
我的天，不知道說明白了沒…… ??
zhaojinbo 回復(fù)于：2004-04-28 12:35:50

fork 之后，操作系統(tǒng)會復(fù)制一個與父進程完全相同的子進程，雖說是父子關(guān)系，但是在操作系統(tǒng)看來，他們更像兄弟關(guān)系，這2個進程共享代碼空間，但是數(shù)據(jù)空間是互相獨立的，子進程數(shù)據(jù)空間中的內(nèi)容是父進程的完整拷貝，指令指針也完全相同，但只有一點不同，如果fork成功，子進程中fork的返回值是0，父進程中 fork的返回值是子進程的進程號，如果fork不成功，父進程會返回錯誤。
可以這樣想象，2個進程一直同時運行，而且步調(diào)一致，在fork之后，他們分別作不同的工作，也就是分岔了。這也是fork為什么叫fork的原因。
至于那一個最先運行，可能與操作系統(tǒng)有關(guān)，而且這個問題在實際應(yīng)用中并不重要，如果需要父子進程協(xié)同，可以通過原語的辦法解決。

sniper 回復(fù)于：2004-04-28 22:11:15

哦，偶明白了，在程序段里用了fork();之后程序出了分岔，派生出了兩個進程。具體哪個先運行就看該系統(tǒng)的調(diào)度算法了。
在這里，我們可以這么認為，在運行到"pid=fork();"時系統(tǒng)派生出一個跟主程序一模一樣的子進程。該進程的"pid=fork();"一句中 pid得到的就是子進程本身的 pid；子進程結(jié)束后，父進程的"pid=fork();"中pid得到的就是父進程本身的pid。因此該程序有兩行輸出。
注：此處不準(zhǔn)確，在子進程中pid的值為0，通過getpid可以獲取子進程的進程id；在父進程中pid為父進程編號。
勘誤：父進程中的pid值為子進程進程號，只有父進程執(zhí)行的getpid()才是他自己的進程號。寒，徹底的in了??? （yanh_lzu：看了這兩個錯誤的說法，相信大家都不會犯錯誤了。）

jjl3 回復(fù)于：2004-07-14 11:43:20

我做如下修改
#include <unistd.h>;??
#include <sys/types.h>;??
main ()??
{??
????????? pid_t pid;??
????????? printf("fork!");????? // printf("fork!n");
????????? pid=fork();??

????????? if (pid < 0)??
????????????????? printf("error in fork!");??
????????? else if (pid == 0)??
????????????????? printf("i am the child process, my process id is %dn",getpid());??
????????? else??
????????????????? printf("i am the parent process, my process id is %dn",getpid());??
}
??
結(jié)果是??
[root@localhost c]# ./a.out??
fork!i am the child process, my process id is 4286??
fork!i am the parent process, my process id is 4285

但我改成printf("fork!n");后，結(jié)果是
[root@localhost c]# ./a.out
fork!??
i am the child process, my process id is 4286??
i am the parent process, my process id is 4285

為什么只有一個fork!打印出來了？上一個為什么有2個？

bashfulboy 回復(fù)于：2004-07-14 22:10:52

我也來一下:
wujiajia 的理解有些錯誤,
printf("AAAAAAAA");//print 一次；???? 這里會print 2次
如果你將 printf("AAAAAA") 換成 printf("AAAAAAn")???? 那么就是只打印一次了.
主要的區(qū)別是因為有了一個 n??? 回車符號
這就跟Printf的緩沖機制有關(guān)了,printf某些內(nèi)容時,操作系統(tǒng)僅僅是把該內(nèi)容放到了stdout的緩沖隊列里了,并沒有實際的寫到屏幕上
但是,只要看到有 n 則會立即刷新stdout,因此就馬上能夠打印了.
運行了printf("AAAAAA") 后, AAAAAA 僅僅被放到了緩沖里,再運行到fork時,緩沖里面的 AAAAAA 被子進程繼承了
因此在子進程度stdout緩沖里面就也有了 AAAAAA.
所以,你最終看到的會是 AAAAAA 被printf了2次!!!!
而運行 printf("AAAAAAn")后, AAAAAA 被立即打印到了屏幕上,之后fork到的子進程里的stdout緩沖里不會有 AAAAAA 內(nèi)容
因此你看到的結(jié)果會是 AAAAAA 被printf了1次!!!!
（精要）

albcamus 回復(fù)于：2005-03-08 15:56:11

>;>;派生子進程的pid變量并沒有被改變是什么意思 對于子進程來講pid不就是0嗎??

1,派生子進程的進程，即父進程，其pid不變；
2,對子進程來說，fork返回給它0,但它的pid絕對不會是0；之所以fork返回0給它，是因為它隨時可以調(diào)用getpid()來獲取自己的pid；
3,樓上的樓上的你的觀點是對的，fork之后夫子進程除非采用了同步手段，否則不能確定誰先運行，也不能確定誰先結(jié)束。認為子進程結(jié)束后父進程才從fork返回的，這是不對的，fork不是這樣的，vfork才這樣。

看過技術(shù)貼，再來看文檔，就一下子理解了。 ?? 查看下文出處 ???? 第二貼：fork函數(shù)與vfork函數(shù)

一、fork 1. 調(diào)用方法 #include <sys/types.h> #include <unistd.h> pid_t fork(void); 正確返回：在父進程中返回子進程的進程號，在子進程中返回0 錯誤返回：-1 ????? 子進程是父進程的一個拷貝。即，子進程從父進程得到了數(shù)據(jù)段和堆棧段的拷貝，這些需要分配新的內(nèi)存；而對于只讀的代碼段，通常使用共享內(nèi)存的方式訪問。fork返回后，子進程和父進程都從調(diào)用fork函數(shù)的下一條語句開始執(zhí)行。 ????? 父進程與子進程的不同之處在于：fork的返回值不同——父進程中的返回值為子進程的進程號，而子進程為0 2. fork函數(shù)調(diào)用的用途 ⑴ 一個進程希望復(fù)制自身，從而父子進程能同時執(zhí)行不同段的代碼。 ⑵ 進程想執(zhí)行另外一個程序 二、vfork 1. 調(diào)用方法 與fork函數(shù)完全相同 #include <sys/types.h> #include <unistd.h> pid_t fork(void); 正確返回：在父進程中返回子進程的進程號，在子進程中返回0 錯誤返回：-1 2. vfork函數(shù)調(diào)用的用途 ??????? 用vfork創(chuàng)建的進程主要目的是用exec函數(shù)執(zhí)行另外的程序，與fork的第二個用途相同 三、fork與vfork的區(qū)別 1. fork要拷貝父進程的數(shù)據(jù)段；而vfork則不需要完全拷貝父進程的數(shù)據(jù)段，在子進程沒有調(diào)用exec和exit之前，子進程與父進程共享數(shù)據(jù)段 2. fork不對父子進程的執(zhí)行次序進行任何限制；而在vfork調(diào)用中，子進程先運行，父進程掛起，直到子進程調(diào)用了exec或exit之后，父子進程的執(zhí)行次序才不再有限制 四、結(jié)束子進程 ????? 結(jié)束子進程不用exit(0)，而使用_exit(0)。這是因為_exit(0)在結(jié)束進程時，不對標(biāo)準(zhǔn)I/O流進行任何操作。而exit(0)則會關(guān)閉進程的所有標(biāo)準(zhǔn)I/O流。

人家說的理解了，自己來試試看： ????? 下文出處 ????? 首先是：jiangdamalong??? 2006-05-27 17:17:30 在 Linux/Unix社區(qū) / 程序開發(fā)區(qū) 提問 先看一個程序???
??main()???
?? {???
?????? pid_t??? pid;???
?????? if(pid=fork()<0)???
?????? {???
?????????? printf("error!");???
?????? }???
?????? else???
?????? {???
???????????? if(pid==0)???
???????????? printf("a/n");???
???????????? else???
???????????? printf("b/n");???
?????? }???
?? }???
?? 結(jié)果是返回a,b或者b,a???
?? 因為fork調(diào)用將執(zhí)行兩次返回分別從子進程和父進程返回???
?? 由于父進程和子進程無關(guān)，父進程與子進程都可能先返回???
????
?? 在看一個程序???
????
?? main()???
?? {???
?????? pid_t??? a_pid,b_fork;???
?????? if(a_pid=fork()<0)???
?????? {???
?????????? printf("error!");???
?????? }???
?????? else???
?????? {???
???????????? if(a_pid==0)???
???????????? printf("b/n");???
???????????? else???
???????????? printf("a/n");???
?????? }???
????
?????? if(b_pid=fork()<0)???
?????? {???
?????????? printf("error!");???
?????? }???
?????? else???
?????? {???
???????????? if(b_pid==0)???
???????????? printf("c/n");???
???????????? else???
???????????? printf("a/n");???
?????? }???
?? }???
????
?? 如果是創(chuàng)建兩個進程則出現(xiàn)結(jié)果???
?? b???
?? c???
?? a???
?? a???
?? c???
?? a???
?? 為什么會返回6個字母？？？？？？？？？？？ ??? 然后是 anguxiang 的回答： ?????? 事實上，理解fork()的關(guān)鍵在于它的返回點在哪里。fork最特殊的地方就在于他有兩個甚至三個返回值，注意是同時返回兩個值。其中pid=0的這個返回值用來執(zhí)行子進程的代碼，而大于0的一個返回值為父進程的代碼塊。第一次fork調(diào)用的時候生叉分為兩個進程，不妨設(shè)為a父進程和b子進程。他們分別各自在第二次fork調(diào)用之前打印了b和a各一次；在第一次叉分的這兩個進程中都含有???
?? if(b_pid=fork()<0)???
?? {???
?? printf("error!");???
?? }???
?? else???
?? {???
?? if(b_pid==0)???
?? printf("c/n");???
?? else???
?? printf("a/n");???
?? }???
?? }???
?? 這段代碼。很明顯，a父進程和b子進程在這段代碼中又各自獨立的被叉分為兩個進程。這兩個進程每個進程又都打印了a,c各一次。到此，在程序中總共打印三次a兩次c和一次b。總共6個字母。???
?? 注：在第一次叉分為兩個進程的時候父子進程含有完全相同的代碼（第二次仍然相同），只是因為在父子進程中返回的PID的值不同，父進程代碼中的PID的值大于0，子進程代碼中的值等于0，從而通過if這樣的分支選擇語句來執(zhí)行各自的任務(wù)。 ?? 結(jié)束：向上面提到的高人們致敬！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的fork()使用(一)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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