操作系统实验2课前说明-fork函数

关于fork函数的多进程编程研究

首先我们来看一下多进程的使用，我们简单的使用fork函数来实现。第一步：我们man fork一下，发现它所依赖的头文件是：sys/types.h 和unistd.h好吧，于是我们开始来使用它。

代码一：

#include

#include

#include

main()

{pid_t pid; //pid_t 类型实际上就是int型

pid = fork();

if(pid < 0)

printf("erro \n");

else if(pid == 0){

printf("child \n");

}

else{

printf("parnts \n");

}}

这个就是最简单的fork使用了，编译一下，输出：

[xdyang@SEP4020 learning]$ ./fork

child

parnts

好了，大家就要开始问了，为什么会这样？同样一个if的判断语句，为什么会要进去两次？其实很简单，这个我们今天这段代码所要实现的功能：多进程。当一个进程调用fork函数后，就会创建一个子进程，子进程会拷贝(见附录二)父进程的代码段，但是拥有自己的数据段。也就是说，其实我们调用了fork函数后，相当于把这个函数代码复制了一遍，也就是产生了类似下面这样的代码：

#include

#include

#include

main(){

//进程一

pid_t pid;

pid = fork();

if(pid < 0)

printf("erro \n"); else if(pid == 0){ printf("child \n"); }

else{

printf("parnts \n"); }

//进程二

if(pid < 0)

printf("erro \n"); else if(pid == 0){ printf("child \n"); }

else{

printf("parnts \n"); }

}

好了，这样你就可以理解为什么会有两次的if判断了吧，然而，随机而来的问题就是为什么两次if判断的pid的值是不一样的？其实这就是fork的精髓了，就是所谓的一个fork返回两个值，我是这样理解的，在进程一中，它的返回值为0，那么没有问题，它会打印child，在进入进程二之后，它会再次赋值 (见附录一)，这时，它就会被赋值为父进程的ID，就会去打印parents了，当然究竟是先被赋值为0还是先被赋值为父进程的ID，这个是由系统的调用算法所决定。

好了，最基本的东西大家都可以理解了，在上面我们提到说两个进程的数据区是不一样，那我们用下面的这个代码来做个试验

代码二：

#include

#include

#include

main(){

int i = 0;

pid_t pid;

pid = fork();

if(pid < 0)

printf("erro \n");

else if(pid == 0){

i++;

printf("child is %d\n", i);

}

else{

i++;

printf("parnts is %d\n", i);

}

}

这个函数的编译后面的执行结果就是：

[xdyang@SEP4020 learning]$ ./fork

child is 1

parnts is 1

我们发现，尽管在上面子进程中执行了i++的操作，父进程中的i值并没有变化，这就证明了两者的数据区其实是不在的一起的。

好了，理解了上面两点基本上就理解fork的用法，但是在仍然有人遇到了这样一个问题，代码如下：

代码三：

#include

#include

#include

main(){

int i = 0;

pid_t pid;

printf("fork");//与代码二相比较多的代码

pid = fork();

if(pid < 0)

printf("erro \n");

else if(pid == 0){

i++;

printf("child is %d\n", i);

}

else{

i++;

printf("parnts is %d\n", i);

}

}

我们预计的打印结果应该是：

forkchild is 1

parnts is 1

然而，事实无情地告诉我们，结果不是这样的，执行结果如下：

[xdyang@SEP4020 learning]$ ./fork

forkchild is 1

forkparnts is 1

fork竟然被打印了两次，这如何解释，难道说在调用fork之前的代码也会执行两次，难道说我们刚刚的理解是错误的，其实不然，我们又看下面这段代码：

代码四：

#include

#include

#include

main(){

int i = 0;

pid_t pid;

printf("fork\n");//注意与代码三的差别

pid = fork();

if(pid < 0)

printf("erro \n");

else if(pid == 0){

i++;

printf("child is %d\n", i);

}

else{

i++;

printf("parnts is %d\n", i);