使用 fork() 进行二分查找

Question

我正在尝试使用 2 个儿子创建二叉搜索树。如果已找到搜索的元素，则返回 1，否则返回 0。

#define m_index 16
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>

int fork_search(int a[], int search, int start, int end) {
    if (start == end) {
        if (*(a + end) == search) {
            return 1;
        }

       return 0;
    } else{
        pid_t child = fork();
        if (child == 0)
            return fork_search(a, search, start, (start+end)/2);
        else {
            // creating the second son here
            pid_t child2 = fork();
            if (child2 == 0)
                return fork_search(a, search, (start + end)/2+1, end);
        }
    }
}

int main(int argc, char* argv[]) {
    int a[m_index] = {1, 12, 11, 5, 10, 6, 4, 9, 13, 2, 8, 14, 3, 15, 7};

    printf("%d\n", fork_search(a, 12, 0, m_index-1));

    return 0;
}

如何创建第二个儿子来搜索上半部分？如果是父亲，我可以简单地写return fork_search(a, search, (start + end)/2+1, end);，但是，我需要第二个儿子来做这件事。谢谢！

Answer 1

您对fork() 的工作方式感到困惑。还有关于二分搜索的工作原理。

使用 fork() 遍历树

fork() 仅启动当前进程的副本（技术上是写时复制）。因此，如果 fork 成功，它将返回成功。

事实上，它在成功时返回两次，一次给孩子，一次给父母。从手册页：

成功时，子进程的 PID 在父进程中返回，并且 在孩子中返回 0。失败时，在父节点中返回 -1， 没有创建子进程，并且正确设置了errno。

所以，首先你需要检查fork() 没有失败（没有返回-1）。如果是，则中止搜索。

如果fork() 返回 0，则您是孩子，因此您可以搜索树的一个分支。否则你是父母，在这种情况下你需要做第二个fork()，然后wait()让两个孩子都完成。并使用exit() 将结果传回（return 只会导致每个孩子在main() 中将行打印到stdout）。

请注意，这种遍历二叉树的方式将为树中的每个节点（或树中的每个具有子节点的节点）生成一个进程。这实际上可能是一个分叉炸弹，即您可以对自己的计算机进行 DoS。因此，您可能希望限制使用的 fork() 级别（即，当您的级别超过 n 级别时，切换到常规搜索）。

二分查找和遍历树之间的混淆

这里的第二个问题是二分搜索的全部意义（与树相反）是您在搜索范围的一半处检查项目，然后只搜索到 one 一侧它，即您不需要处理双方。这样就不需要fork()。

这里你正在搜索的数组的内容不是按顺序排列的，所以你没有进行二分搜索。您（实际上）正在遍历一棵树，其中根节点在中间，下一个节点在末端和根节点之间的中间，等等。