fork() 没有按预期工作答案

【问题标题】：fork() not working as expectedfork() 没有按预期工作
【发布时间】：2015-02-13 08:32:04
【问题描述】：

我正在尝试创建一个生成两个进程的程序——第一个进程监视第二个进程，如果它被杀死则重新启动它。（想法是杀死第二个进程的唯一方法是首先杀死第一个。）下面我的代码无法实现我的目标。

#include <cstdio>
#include <unistd.h>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <signal.h>
#include <cerrno>

void makeSiblings();

void run_ping() {

  while (true) {

    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
    puts("Ping.");
  }
}

void run_monitor(pid_t sibling) {

  while (kill(sibling, 0) != -1 and errno != ESRCH) {

    printf("%d still exists.\n", sibling);
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
  }

  makeSiblings();
}

void makeSiblings() {

  pid_t pid1, pid2;

  if ((pid1 = fork()) == -1) {

    perror("fork");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }

  if (pid1 == 0) {

    setsid();
    run_ping();
  }

  if ((pid2 = fork()) == -1) {

    perror("fork");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }

  if (pid2 == 0) {

    setsid();
    run_monitor(pid1);
  }
}

int main() {

  makeSiblings();
}

运行此代码时，它会输出 Ping. 和例如7812 still exists. 分别每两秒和一秒 - 正如预期的那样。然而，当我从另一个终端 kill 7812 时，“Ping”过程激增到一个荒谬的程度——我似乎正在对自己进行分叉轰炸，只有通过发送垃圾邮件 killall 我才能恢复。

我似乎无法理解fork() 或setsid() 的一些微妙之处。我会很感激一两个指针。

【问题讨论】：

这显然是 C++，所以我删除了 'C' 标签。
它是 C++，是的，但问题是 C 程序员应该可以解决的问题——我用 C++ 编写它的唯一原因是利用 sleep_for() 函数。尽管如此，我还是推迟了。
你应该测试setsid的失败。您应该使用调试器。不要忘记在fork-ing 之前刷新流。尝试strace你的程序。
并且监视器应该是被监视程序的父进程。你不能用SIGKILL来禁止进程被杀死
我认为删除C标签是个错误..

标签： c++ linux process fork

【解决方案1】：

是的，你是 fork bombimg...你的函数调用 fork() 两次，然后两个孩子最终都会递归调用 makeSiblings()。

当第一个子进程调用run_ping() 结束时，它实际上并没有结束，但它会调用run_monitor()。然后它会调用makeSiblings() 并重复直到它爆炸！

解决方案是在run_ping() 之后添加一个exit() 调用：

if (pid1 == 0) {
    setsid();
    run_ping();
    exit(EXIT_SUCCESS); // <------ here!
}

另请注意，您正在 makeSiblings() 和 run_monitor() 之间进行尾递归，这可能不是一个好主意，因为您的堆栈可能会溢出。

我会写这样的：

void run_monitor(pid_t sibling) {
  while (kill(sibling, 0) != -1 and errno != ESRCH) {
      //...
  }
}

void makeSiblings() {
  pid_t pid2 = fork(); //error code ommited

  setsid();
  if (pid2 != 0)
      return;

  //this is now the monitor process
  while (true) {
      pid_t pid1 = fork(); //error code ommited
      if (pid1 == 0) {
        setsid();
        run_ping();
        exit(EXIT_SUCCESS);
      }
      run_monitor(pid1);
  }
}

但现在，您只需使用 wait() 而不是 kill(pid, 0)，因为 ping() 进程是监视器的子进程，应该是。

【讨论】：

好收获！另一种解决方案是改用 if-then-else
@malarres: 是的，但我认为 OP 程序可能更复杂，并且在main() 中 makeSiblings() 之后的代码更多。在此示例中，使用return 而不是exit(0) 可能是等效的，但在更复杂的代码中则不然。
这实际上不是真的；我发布了我拥有的所有代码。谢谢你的建议！
我现在明白我做错了什么。谢谢！接受这个答案。
@Arandur：YW。一个额外的建议。从多进程应用程序执行 printf-debugging 时，在每一行添加写入进程的 pid。这将使事情更容易理解。

【解决方案2】：

在 makeSibling 函数中，在第二个 if 块的末尾，添加一个 exit(0);或者其他的东西。因为你实际上是分叉轰炸。使用 fork 时，您必须在大多数情况下考虑退出。

【讨论】：

【解决方案3】：

... int kill(pid_t pid, int sig); ... 如果 sig 为 0（空信号），执行错误检查，但实际上没有发送信号。空信号可以用来检查pid的有效性。 ...

来源：http://linux.die.net/man/3/kill

一方面，您实际上是在创建进程而不杀死它们。

另一方面，如果你从另一个终端发送的信号不是杀死而是打破无限循环，第一个兄弟也会执行第二个分叉。

【讨论】：