[英]Visually what happens to fork() in a For Loop
我一直在试图理解fork()
行为。 这次是for-loop
。 请注意以下代码:
#include <stdio.h>
void main()
{
int i;
for (i=0;i<3;i++)
{
fork();
// This printf statement is for debugging purposes
// getppid(): gets the parent process-id
// getpid(): get child process-id
printf("[%d] [%d] i=%d\n", getppid(), getpid(), i);
}
printf("[%d] [%d] hi\n", getppid(), getpid());
}
这是输出:
[6909][6936] i=0
[6909][6936] i=1
[6936][6938] i=1
[6909][6936] i=2
[6909][6936] hi
[6936][6938] i=2
[6936][6938] hi
[6938][6940] i=2
[6938][6940] hi
[1][6937] i=0
[1][6939] i=2
[1][6939] hi
[1][6937] i=1
[6937][6941] i=1
[1][6937] i=2
[1][6937] hi
[6937][6941] i=2
[6937][6941] hi
[6937][6942] i=2
[6937][6942] hi
[1][6943] i=2
[1][6943] hi
我是一个非常有视觉的人,所以我真正理解事物的唯一方法就是通过图表。 我的导师说会有8个hi语句。 我编写并运行了代码,确实有8个hi语句。 但我真的不明白。 所以我画了下面的图:
图更新以反映评论:)
i=0
实例? i
每个孩子的价值是多少? 如果i
值相同,那么“分叉”何时停止? 2^n - 1
将是一种计算分叉儿童数量的方法吗? 那么,这里n=3
,这意味着2^3 - 1 = 8 - 1 = 7
孩子,这是正确的吗? 从for
循环开始,这是如何理解它的。
循环从父开始, i == 0
父fork()
,创建子1。
您现在有两个进程。 两者都打印i=0
。
循环在两个进程中重新启动,现在i == 1
。
父和子1 fork()
,创建子级2和3。
您现在有四个流程。 全部四个打印i=1
。
循环在所有四个进程中重新启动,现在i == 2
。
父母和孩子1到3都是fork()
,创建4到7岁的孩子。
你现在有八个进程。 所有八个打印i=2
。
循环在所有八个进程中重新启动,现在i == 3
。
循环在所有八个进程中终止,因为i < 3
不再为真。
所有八个过程打印hi
。
所有八个进程终止。
所以,你得到0
印刷两次, 1
印刷四次, 2
印刷8次, hi
印刷8次。
fork
之后执行i++
,因为这就是for
循环的工作方式。 fork
可能会失败。 关于第二个的一点解释:
for (i = 0;i < 3; i++)
{
fork();
}
类似于:
i = 0;
while (i < 3)
{
fork();
i++;
}
所以i
在分叉进程(父对象和子进程)中都是增量前的值。 但是,在fork()
之后立即执行增量,所以在我看来,图表可以被视为正确。
逐一回答您的问题:
我的图表是否正确?
是的,基本上。 这也是一个非常好的图表。
也就是说,如果将i=0
等标签解释为指向完整循环迭代,则是正确的。 然而,该图未显示的是,在每个fork()
之后, fork()
调用之后的当前循环迭代的部分也由分叉的子进程执行。
为什么输出中有两个
i=0
实例?
因为fork()
printf()
之后有printf()
,所以它由父进程和刚分叉的子进程执行。 如果在fork()
printf()
之前移动printf()
,它将仅由父项执行(因为子进程尚不存在)。
在
fork()
之后,i
每个孩子的价值是多少? 如果i
值相同,那么“分叉”何时停止?
fork()
不会更改i
的值,因此子进程看到的值与其父进程相同。
关于fork()
的要记住的是它被调用一次,但它返回两次 - 一次在父进程中,一次在新克隆的子进程中。
有关更简单的示例,请考虑以下代码:
printf("This will be printed once.\n");
fork();
printf("This will be printed twice.\n");
fork();
printf("This will be printed four times.\n");
fork();
printf("This will be printed eight times.\n");
fork()
创建的子进程是其父级的(几乎)精确克隆,因此,从它自己的角度来看,它“记住”作为其父级,继承所有父进程的状态(包括所有变量值,调用)堆栈和正在执行的指令)。 唯一的直接差异(除了系统元数据,例如getpid()
返回的进程ID)是fork()
的返回值,它在子进程中为零但非零(实际上是子进程的ID) )在父母。
总是这样的情况,
2^n - 1
将是一种计算分叉儿童数量的方法吗? 那么,这里n=3
,这意味着2^3 - 1 = 8 - 1 = 7
孩子,这是正确的吗?
执行fork()
每个进程都会变成两个进程(除非在异常错误条件下, fork()
可能会失败)。 如果父和子继续执行相同的代码(即他们不检查fork()
的返回值,或者他们自己的进程ID,并根据它分支到不同的代码路径),那么每个后续的fork将使数字加倍进程 所以,是的,在三把叉之后,你最终会得到2³= 8个进程。
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