if else 語句與 fork() 的並發

Question

在閱讀有關 C 中 fork() 的一些文章時，我看到了這個我無法理解的示例（下面的代碼）：

理解問題：我們只運行“if”或“else”，而不是同時運行。 但是由於子進程和父進程“同時”運行，在這個例子中我們看到我們同時經歷了“if”和“else”！ 盡管它是同時發生的，但實際上並非如此，這取決於哪個進程將首先獲得 CPU（對嗎？）。

使一切變得“奇怪”的是我們可能首先通過“else”然后通過“if”。 這怎么可能 ？

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
void forkexample()
{
    // child process because return value zero
    if (fork() == 0)
        printf("Hello from Child!\n");
  
    // parent process because return value non-zero.
    else
        printf("Hello from Parent!\n");
}
int main()
{
    forkexample();
    return 0;
}

可能的輸出是：

孩子你好！

家長問好！

（要么）

家長問好！

孩子你好！

Answer 1

請記住， fork函數實際上返回了兩次：一次返回父進程的 pid，一次返回子進程的 0。

此時，您有兩個獨立的進程運行相同的代碼並打印到同一個終端。 並且由於您有兩個進程，內核可以自由地以任何它認為合適的方式調度它們，這意味着任何一個進程的輸出都可以以任何順序出現。

Answer 2

fork是一個系統調用，它執行以下操作（抽象地說，現代系統上的實際實現可能會有所不同）：

• 在內存中創建進程映像的副本，並將其設置為具有自己 PID 的進程
• 在一張圖片中（孩子）返回 0
• 在第二個圖像（父）中返回新進程的 PID
• 像往常一樣安排兩個圖像的執行

因此，在多核系統上，父子進程將獨立執行，沒有其他同步，彼此之間沒有任何聯系。

如果您觀察這兩個進程的輸出，您會發現它們的輸出可以以任何形狀或形式出現 - 您可以在子進程的輸出之前從父進程輸出，繼承它或與它交錯 - 它是無法預測你最終會看到什么。