C程序中的fork()答案

【问题标题】：fork() in C programC程序中的fork()
【发布时间】：2012-02-15 19:10:28
【问题描述】：

这是最近的 GATE 入学考试中的一道题。
一个进程执行代码

fork();  
fork();  
fork();

创建的子进程总数为

(A) 3. (B) 4. (C) 7. (D) 8.

我的答案是(A) 3。

我的观点是每次fork()之后，都会创建1个子进程，并且父进程会正常继续执行。

教练机构给出的不可靠答案（没有任何解释）是(C) 7。

我认为他们认为每个分叉都会创建一个子进程和一个新的父进程。他们也在计算所有的父进程。 [我不允许发布图片，但我的朋友在图表中解释说，一棵树，每个左节点都分叉成两个节点。因此左侧有 4 个父节点，右侧有 3 个子节点。] 但问题清楚地只提到了子进程。而且我不认为父进程是在分叉中新创建的。

有人可以解释一些分叉的基本原理，以及上述问题的正确解决方案吗？

附：如果编程语言在分叉的概念上有任何不同，那么根据教学大纲，这应该是 C 或 C++ 程序。

【问题讨论】：

由第一个进程创建的子进程自己继续到fork()。你也应该数一数。
不，分叉是一个操作系统概念——编程语言无关紧要。
这说明了为什么多项选择题对于展示理解是非常有害的。如果您必须写一个解释您如何得出答案的答案，即使您得出与“官方答案”不同的结论，您也可以获得理解这些概念的功劳。例如，是否要计算子进程的子进程？它改变了给出的答案。
实际上，一个非常好的问题是：证明每个答案 (a) 3、(b) 4、(c) 7 和 (d) 8 的合理性。
@Rup 作为一个操作系统概念，在 windows 和 unix 上分叉会有所不同吗？？

【解决方案1】：

fork() 导致原始进程和一个子进程从代码中的该点开始。因此你有这张照片：

【讨论】：

@JonathanLeffler 呵呵，谢谢，你的回答做得很好，毕竟它更详细！
@eznme"-从代码中的那一点开始-"这是否意味着在第二次 fork 之后，孩子和父母都将继续从下一行（即第三个 fork() 语句）执行？
@AbhinavKulshreshtha 嗯，这样想：fork(); fork(); fork();开头有一个进程，有2个进程执行第一个分号，有4个进程执行第二个分号，有8个执行第三个分号的进程。（然后减去 1，因为您只需要子进程）

【解决方案2】：

我认为总共有 8 个进程，或者原始的 7 个后代，或者原始的 3 个直接子代（其他是孙子和曾孙）。

【讨论】：

【解决方案3】：

试试这个：

printf("initial pid: %d\n", (int)getpid());
fork();
fork();
fork();
printf("final pid: %d\n", (int)getpid());

【讨论】：

我得到了 _getpid 和 _fork 的链接器错误。这是我使用的代码#include <stdio.h> #include <conio.h> void main() { printf("Initial pid: %d\n", (int)getpid()); fork(); fork(); fork(); getch(); }
我在 windows 7 中的 dosbox 仿真下使用 turbo c++ 3.1
DOS 和 Windows 都没有fork()。您不能在那些操作系统中尝试该 sn-p。我不知道如何在 DOS 中做同样的事情；您可以在 Windows 中尝试CreateProcess()（与fork() 不完全相同）。
不，DOS 一次只能运行一个进程，因此没有等效项。如果你想尝试这个，最好的办法可能是获取 VMware 播放器或类似设备并设置 Linux 虚拟机，或者在 Internet 上的某个地方找到一台可以获取 shell 帐户的 unix 机器。
或者以 40 欧元购买一个 Raspberry Pi。它是具有 700MHz ARM SoC 的完整 Linux 机器。完全可以测试这种东西。

【解决方案4】：

每次调用 fork 后都会有两个进程，父进程和子进程。并且两个进程在分叉后立即继续执行。一些由此产生的过程（在所有分叉之后）既是父进程又是子进程。 only 子节点是进程树的叶子。 only 是父级的那个（原始的）是树的 root。既是父母又是孩子的是分支。

【讨论】：

所以在上图中，children是底部的8片叶子，root node是parent。答案应该是 8。
@AbhinavKulshreshtha：在上图中，最左边的垂直线是原始进程，并且不是由示例中的任何fork() 创建的子进程。它是某个其他进程的子进程，但我不会认为它是由fork(); fork(); fork() 创建的
官方给出的答案是 7。他们没有提供完整的解决方案，但在此页面上，您的解释以及 @eznme 图是最简单的。谢谢

【解决方案5】：

第三次fork调用结束时，一共会有8个进程。在这 8 个进程中，将有 7 个子进程和 1 个父进程。

在解决这类问题时需要注意两点：

我已经借助图表和视频解释了上述问题。我希望你觉得它有用。

【讨论】：

【解决方案6】：

此类问题可以使用通用公式，

进程总数为 2^n。

获取创建的子进程总数的公式是 (2^n) - 1，其中 n 是调用 fork 函数的次数。

这里 fork() 被调用了 3 次，所以子进程的数量将是 (2^3) - 1 = 7。共有7个子进程和1个父进程。

【讨论】：