使用 Fork() 创建进程答案

【问题标题】：Process Creation Using Fork()使用 Fork() 创建进程
【发布时间】：2023-03-22 19:34:01
【问题描述】：

在运行以下代码时：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
static int x = 0;
int main(int argc, char *argv[])
{
    pid_t p = getpid();
    fork();
    x++;

    if (! fork()) {
      x++;
      if (fork()) {
          x++;
      }
    }

    printf("p%d: x = %d\n", getpid() - p, x);
    sleep(60);
     return 0;
}

我得到以下输出：

p0: x = 1
p1: x = 1
p2: x = 3
p3: x = 3
p4: x = 2
p5: x = 2

我不太明白这些值是如何以及在何处增加的。 原始进程 (p0) 执行 main() 函数。第一个 fork() 创建一个 子进程 (p1)。然后，p0 和 p1 都将它们的 x 副本设置为 1。

接下来，两个进程在第二个分叉上创建另一个子进程（p2 和 p3）。两个新的子进程 p2 p3 增加 x 的副本，即 x 的副本变为 2。但是p0 和p1 呢？他们不增加值吗？

接下来是什么？ p4 和 p5 的值如何递增？有人可以解释一下吗？

【问题讨论】：

标签： c linux unix fork system-calls

【解决方案1】：

fork 返回以下之一：

-1 出错（并设置 errno）。
0 在孩子中。
父项中子项的 pid（真值）。

假设fork 没有失败，这意味着!fork() 仅在子级中为真，fork() 仅在父级中为真。

                                       p0 p1 p2 p3 p4 p5
                                       -- -- -- -- -- --
static int x = 0;                   x = 0

// p1 created as a copy of p0.
fork();                                 0  0

x++;                                    1  1

// p2 created as a copy of p0.
// p3 created as a copy of p1.
if (! fork()) {                         1  1  1  1
  // Only p2 and p3 reach here.
  x++;                                  1  1  2  2

  // p4 created as a copy of p2.
  // p5 created as a copy of p3
  if (fork()) {                         1  1  2  2  2  2
      // Only p2 and p3 reach here.
      x++;                              1  1  3  3  2  2
  }
}

【讨论】：

如果您使用与 OP (p0...p5) 相同的编号方案，此答案会更有帮助
@x89 这不仅仅是一个好的答案。它展示了一种技术，一种思考/推理问题的方式，可以在未来帮助你。当我看到你的问题时，这基本上是我所做的（在纸上），但 ikegami 在这里提供了更好的视觉表示。

【解决方案2】：

我认为您误解的关键在于 fork 系统调用的返回值。调用 fork 时，它为新创建的进程（又名子进程）和旧进程（又名父进程）返回不同的值。

在子进程中，fork返回0。

在父进程中，fork返回子进程的PID。

例如写if (fork())时，父进程会进入if子句，而子进程不会。反之亦然——写if (!fork())时，子进程会进入if子句，而父进程不会。

【讨论】：