从fork（）创建的两个进程调用时wait（0）是否执行任何操作？

Question

我正在尝试理解fork是如何工作的，而且我知道当你调用fork（）时，会创建另一个进程，该进程从完全相同的行恢复，并将堆和堆栈复制到它。 对于父级，fork（）返回子级的PID，对于子级，它返回0。

我偶然发现了这个问题：“以下序列创建了多少个进程？”

fork();fork();wait(0);fork();wait(0);

答案是8，包括父母，但我不清楚是否等待（0）实际等待。 我发现这与“等待”手册有关：

如果在调用wait（）时至少有一个子进程在运行，则调用程序将被阻塞，直到其子进程之一退出。 此时，调用者恢复执行。 如果在调用wait（）时没有运行子进程，则此wait（）根本不起作用。 也就是说，就好像没有wait（）那样。

我对此的理解可以这样绘制：

最左边的分支是父母，黑圈是制作叉子的地方。 这让我相信wait（0）什么也不做，因为没有孩子可以等待，所以它只是被忽略了。 但是，我对代码进行了一些修改，为每个进程添加了“索引”。

#include <stdio.h>
int main()
{

    int index = 0;
    if (fork()==0)
    index++;
    if (fork()==0)
    index++;
    wait(0);
    if (fork()==0)
    index++;
    wait(0); 
    printf("%d\n",index);
}

这打印出21312021

在评论wait（0）之后，代码是：

#include <stdio.h>
int main()
{

    int index = 0;
    if (fork()==0)
    index++;
    if (fork()==0)
    index++;
    if (fork()==0)
    index++;
    printf("%d\n",index);
}

它打印出0112223 ，所以有些东西明显不同。 为什么结果不同？

Answer 1

我无法看到您的图像，但这里应该完全反映该程序的运行时行为。 添加显式的exit(0)调用有助于理解：

fork() ----------------------------,
  |                                |
fork() -----,                    fork() -------,
  |         |                      |           |
  |       wait(0)                  |         wait(0)
  |         |                      |           |
  |       fork()------,            |         fork() ------, 
  |         |         |            |           |          |
  |         |       wait(0)        |           |        wait(0)
  |         |         |            |           |          |
  |         |       exit(0)        |           |        exit(0)
  |         |         |            |           |          | 
  |       wait(0) <---´            |         wait(0) <----´
  |         |                      |           |
  |       exit(0)                  |         exit(0)
  |         |                      |           |
  |         |                    wait(0) <-----´
  |         |                      |
  |         |                    fork() -------,
  |         |                      |           |
  |         |                      |         wait(0)
  |         |                      |           |
  |         |                      |         exit(0)
  |         |                      |           |
  |         |                    wait(0) <-----´
  |         |                      |
  |         |                    exit(0)
  |         |                      |
wait(0) <---+----------------------´
  |
fork()------,
  |         |
  |       wait(0)
  |         |
  |       exit(0)
  |         |
wait(0) <---´
  |
exit(0)

在这里，每个子进程都被绘制到父进程的右侧。 每个wait(0)将等待从上面的fork()中出现的那些行。

有一件事无法准确显示：第一个进程在其第一个wait()处于2个子进程正在运行的位置，因此它将等待先完成的任何一个进程。 我的图片中的+应被理解为一个或者 （我想不出更好的方式来以图形方式显示）。

Answer 2

wait(0)将阻止父进程，直到其任何子进程完成并且存在要等待的子进程，因为所有父进程都执行相同的wait(0) （分叉的子进程，成为新子进程的父进程）。