使用 fork() 的奇怪行为；答案

【问题标题】：Weird behaviour using fork();使用 fork() 的奇怪行为；
【发布时间】：2017-03-03 00:20:09
【问题描述】：

我在 C 中有这个小程序

main(int argc, char **argv)
{
    forkit(4);
}
void forkit(int n)
{
if(n > 0)
    {
        fork();
        printf("%d \n", n);
        forkit(n-1);
    }
}

打印出来的

4 4 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

30 个数字，全部换行。但是，如果我在 printf 语句中删除 \n ，它会打印：

4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1

如果没有换行，它会给出 64 个数字。

这么小的变化怎么会产生如此不同的结果？

【问题讨论】：

当我运行它时：fork > out.txt && wc -l out.txt -- 我得到 64（留下换行符）
数字n 不在我认为的相同地址空间中。您创建的每个新流程（fork 所做的）都将是您流程的一个新实例。
@TomDignan 也一样，无论有没有换行，我都得到 64。
这里有几点观察：（1）我不相信 printf 是线程安全的。您需要在此调用周围放置一个互斥锁。观察（2），每次 printf 遇到换行符都会强制刷新。这将改变你的时间特性。开始写入磁盘是切换线程的可靠方法。编辑：DigitalRoss 的解释更完整。请参考。
似乎取决于缓冲模式，如果我用fflush 刷新缓冲区，即使没有新行（即进程数）我也会得到 30

标签： c fork

【解决方案1】：

非常好的问题，发生了一些微妙的事情。

发生的情况是 printf 的输出被行缓冲并在换行处刷新。

就其本身而言，这不会影响大多数程序的输出，只会影响速度。

但是，当您分叉时，尚未输出的缓冲 I/O 现在出现在两个孩子中。使用换行符 in 输出已经发生，因此它不再在子进程中挂起。

这就是解释。如果不清楚，另一种说法是：没有换行符，待处理的输出乘以进程树中未来子节点的数量。使用换行符，它只是过去发生的输出，程序按您期望的方式运行。

请注意，即使没有换行符，输出最终也会被刷新，但它会在程序调用 exit(3). 时发生.

顺便说一句，如果您将输出重定向到一个文件，它将被块缓冲，并且在这两种情况下您可能会看到相似的结果（换行符除外）。

【讨论】：

感谢您的回答。现在我只是不确定为什么它给出了 64 个数字（4 3 2 1 用于 16 个 n=1 的“叶”进程中的每一个）而不打印其他数字，例如 4 3 2 用于 n=2 的 8 个进程？
注意：这就是为什么最好至少刷新stdout（stderr 通常是无缓冲的，所以无论如何都可以），理想情况下是刷新（或关闭）分叉之前所有其他打开的文件描述符。
我只是想知道，这个问题可能是操作系统甚至平台相关的，我说得对吗？
@MateuszBartkowski fork 将每个进程一分为二；一半的叶子进程是树上一层的 8 个进程。