理论，进程 fork()

Question

早上好，我想问两件事.. 1）什么返回 fork() 对已经有 pid==0 的孩子做了什么？如果我继续分叉每个儿子，他们每个人的 pid 都将是 0 ??或不 ？ 2) 这是我的文件 Buffer.c，它在单个进程上运行。 一开始它 forks() 出一些生产者（生产者）和一些消费者消费（），但恐怕每个生产者都进入下一个 cicle 并开始生产自己的其他消费者！因为它写 pid=-1 所以... 我希望这段代码只产生 P 生产者和 C 消费者，但我需要知道为什么每个生产者不创建其他消费者！ 你能帮我吗，也许给我一个计划，我将用这段代码创建多少个进程？ 也许做一个这样的计划：

父亲： 8 家生产商 - - - ... 他们每个人生产：5个消费者 等等等等……

int main(int argc, char **argv) {
  /....

  pid_t pid;
  pid_t cons_pid[C];


  /* fork producers */
  pid = -1;
  for(i=0; i<P && pid!=0; i++)
    pid=fork();

  switch(pid) {
  case -1:
    ...
  case 0:
    /* GENERIC PRODUCER i */
   ...
    /* PRODUCE() */
    printf("Producer %d exits\n",i);
  ...
    return 0;
  }

  /* fork consumers */
  pid = -1;
  for (j=0; j<C && pid!=0; j++)
    pid = cons_pid[j] = fork();

  switch(pid) {
  case -1:
    ....error
  case 0:
    /* GENERIC CONSUMER j */
    CONSUME()....
    }
    return 0;
  }

Answer 1

在已经有 pid==0 的孩子身上返回一个 fork() 所做的事情

0 不是有效的 PID，因此根据定义，不可能有 PID=0 的进程，因此 PID=0 是一个完美定义的返回，用于指示子状态。

如果我继续分叉每个儿子，他们每个人的 pid 都将是 0

没有进程的 PID=0。所有 PID 都大于零！零只是新分叉的进程收到的返回值，表示它是子进程。使用子进程的getpid 函数查询子进程获得的实际PID。但是父进程不能执行这样的查询，因为在fork 和假定的查询函数调用之间的时间里，子进程可能已经终止（竞争条件）。所以你想让fork直接把PID返回给父级。

顺便说一句：术语是 parent 和 child 而不是 father 和 son（过程是事物而不是人，尽管 TRON 电影描绘了什么）。

关于您的代码 sn-p：switch 语句在这里是错误的选择。您想使用if 语句。

Answer 2

fork() 将当前进程拆分为父进程和子进程。孩子将有一个新的 PID，父亲保留旧的 PID。在两个进程中fork() 在拆分后返回。在父亲中，返回值将是孩子的 PID（使其知道），在孩子中，返回值为 0。

Answer 3

1) 可能的最低进程 ID 为 1，这是所有其他进程派生出来的 init 进程的 ID。因此，子进程或您的父进程不可能“已经拥有 ID 0”。您孩子的进程 ID必然大于 1。因此，您担心的问题不会发生。

2) 您所说的混淆是fork（返回两次，一次为父级，一次为新创建的子级！）的原因一个有点“奇怪”的返回值，它可以有这么多不同的值：

• 可能是-1，然后出了点问题，没有创建子节点。
• 可以是正值，则你在父进程中，该值为子进程ID。就好像您调用了任何其他刚刚正常返回的“正常”函数。
• 可以是0，那么你的代码就知道它现在在子进程中运行。

你必须检查返回值 (if())，这样你才能知道你在哪个进程中。然后你描述的事情就不会发生（或者，应该发生，这假设你的代码没有任何错误）。

编辑：
代码可以稍微重写一下，这样它就摆脱了循环内的&& pid!=0，因此整体看起来不那么可怕：

int main()
{
    int pid, i;
    pid_t cons_pid[C];

    for(int i=0; i<P; ++i)
    {
        pid=fork();
        if(pid == -1) exit(1); /* fork error */
        if(pid ==  0) { producer(); return 0; }
    }
    for(i=0; i<C; ++i)
    {
        pid = fork();
        if(pid == -1) /* fork error */
            { /* should do a kill_producers(); here */ exit(2); }
        else if(pid ==  0) /* consumer */
            { consumer(); return 0; }
        else /* master process, remember all consumer pids */
            { cons_pid[j] = pid; }
    }
    /* ... */
    return 0;
}