具有多个 fork() 的语句

Question

子进程在最后一个停止的确切点开始执行 - 在 fork 语句之后。如果语句包含多个 fork()，如以下条件表达式，该怎么办。子进程的确切程序执行开始位置。在担心创建了多少进程之前，我想知道是否每个创建的子进程都尝试评估 fork() && fork() || fork(); 语句。如果是这样。由于第二个 fork() 语句而创建的子进程如何获得来自第一个 fork() 的信息来评估 fork() && fork()。

main(){
fork() && fork() || fork();
}

Answer 1

第二个fork() 产生的子进程知道第一个fork() 的结果，因为它是父进程的精确副本。

您可以通过为自己画一棵小树来弄清楚会发生什么。从第一个分叉开始：

         fork()
           /\
          /  \
parent --/    \-- child1

父进程取回child1进程的PID，child1取回0。所以我们有类似的东西：

PID(child1) && fork() || fork()

在父级中，并且：

0 && fork() || fork()

在孩子身上。短路意味着原始表达式的中间 fork() 不会在子级中执行，而只会在父级中执行。那么现在这棵树会发生什么？

                  fork()
                    /\
                   /  \
         parent --/    \-- child1
         fork()
           /\
          /  \
parent --/    \-- child2

parent是原始进程，得到child2的PID。 child2，就像child1一样，得到0。我们的表达式现在是什么样子的？

parent:  PID(child1) && PID(child2) || fork() = 1 || fork()
child:   0 || fork()
child2:  PID(child1) && 0 || fork() = 0 || fork()

现在，再次通过短路，parent 完成，并且不执行最后一个 fork()。但是，child 和 child2 都必须这样做。这给我们留下了以下树：

                     fork()
                       /\
                      /  \
            parent --/    \-- child1
            fork()            fork()
              /\                /\
             /  \              /  \
            /    \   child1 --/    \-- child1-1
           /      \
          /        \
parent --/          \-- child2
                        fork()
                          /\
                         /  \
               child2 --/    \-- child2-1

就是这样。 child1 和 child2 分别获取其各自孩子的 PID，child1-1 和 child2-1 各自返回 0。将这些值代入，最终表达式为：

parent:   1
child1:   0 || PID(child1-1) = 1
child2:   0 || PID(child2-1) = 1
child1-1: 0 || 0 = 0
child2-1: 0 || 0 = 0

就是这样 - 他们都退出了。

Answer 2

我不确定什么会让人困惑。当调用fork 函数时，它会创建第二个进程，该进程是现有进程的副本。这两个过程都从它们中断的地方继续。孩子知道如何以与父母相同的方式继续评估，因为它恰好在需要的地方准确地拥有所需的信息，因为它是一个克隆。

Answer 3

fork() && fork() 

相当于写：

pid_t x = fork();
if ( x > 0 )
{
    fork();
}

也就是说，父进程将分叉两次，因为这两个条件都被评估了；两个孩子都不会fork()，因为两者都从分叉返回 0。但是，fork() || fork () 等价于：

pid_t x = fork();
if ( x == 0 )
{
    fork();
}

因此，父进程将fork() 一次，其子进程将fork() 一次。

如果您说 asm，请尝试从这两个表达式中吐出输出：

movl    %edi, -4(%rbp)
    movq    %rsi, -16(%rbp)
    call    fork
    testl   %eax, %eax
    je  .L3         // jump if eax is zero
    call    fork
    testl   %eax, %eax
    nop
.L3:
    call    fork
    testl   %eax, %eax
    jne .L7         // jump if eax is non-zero.
    call    fork
    testl   %eax, %eax

请注意，call fork 是您的进程失去控制然后重新获得控制并将eax 设置为返回值的点。 This question 将有助于理解 testl。

您应该能够使用operator precedence 规则计算出在您的组合示例中会发生什么。