在fork()代码中计算进程总数

Question

我试图确定以下代码中生成了多少个进程：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main() {  

    int i = 1;

    if (fork()) //parent process will return PID of child.
        i++;
    else if (fork()) //child process (becomes parent)
        i--;
    else //grandchild process returns 0
        i++;

    printf("%d\n", i);
}

通常，进程总数的公式为 2^n，其中 n 是 fork 系统调用的次数。 我很困惑，因为这个示例涉及 if/else 条件语句。

我总共得到 4 个进程。 （来自

if (fork())

语句的 2 个过程和来自

else if (fork())

语句的 2 个过程）。 有人可以确认这是否正确吗？如果没有，您能否指导我正确的方向/解释如何计算进程数。 这是我很难确定的事情。

Answer 1

注意：即使

if ()

没有成功，

true

语句也会被评估

fork()

，因为在这种情况下它返回一个与

0

不同的负数，所以

true

。

您有3个进程

第一个

fork()

生成父进程的副本，即子进程。现在你有 2 个进程。 fork() 将子进程 PID 返回给父进程。这使得第一个

if()

条件成为父级的

true

，以及子级的

false

。父级递增变量

i

。

因此，子流程进入第二个 if 语句，该语句在求值之前执行 fork。分叉生成子级的副本（现在成为父级），即孙级。您现在有 3 个进程。

孩子评估

else if

条件

true

并将减少

i

，而孙子评估

false

并将增加

i

。

正如我所说，如果你尝试执行你的程序，你只会得到 3 个输出（3 个

printf()

被执行）。输出的顺序取决于 CPU 调度程序如何调度进程，这是您无法预测的。

Answer 2

代替您的代码，尝试这个：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
    int counter = 0;

    if( fork() )
    {
        // should be the parent
        fprintf( stderr, "1. process ID: %d\n", getpid() );
        fprintf( stderr, "1. parent process ID: %d\n", getppid() );
        ++counter;
    }
    else
    if( fork() )
    {
        fprintf( stderr, "2. process ID: %d\n", getpid() );
        fprintf( stderr, "2. parent process ID: %d\n", getppid() );
        --counter;
    }
    else
    {
        fprintf( stderr, "3. process ID: %d\n", getpid() );
        fprintf( stderr, "3. parent process ID: %d\n", getppid() );
        ++counter;
    }

    printf( "counter: %d\n", counter );
}

这是运行代码的输出：

ALP ❱ gcc temp.c
ALP ❱ ./a.out 
1. process ID: 6672
1. parent process ID: 3037
counter: 1
2. process ID: 6673
2. parent process ID: 6672
counter: -1
3. process ID: 6674
3. parent process ID: 2008
counter: 1
ALP ❱ ps
  PID TTY          TIME CMD
 3037 pts/2    00:00:01 bash
 5354 pts/2    00:00:00 redshift
 6642 pts/2    00:00:00 ps
ALP ❱ ps -e | grep 2008
 2008 ?        00:00:00 upstart
ALP ❱ 

现在发生的事情是这样的：

3037

是我机器上的 bash 进程 ID

2008

是

upstart

的进程 ID（= 在这里处理僵尸进程）

6672

是

main

函数
的进程ID

6673

是第一个子进程，它的父母是主要的：

6672

6674

是第二个孩子进程，

2008

（=暴发户）成为它的父母

虽然我不确定，但我猜你在主进程中有 2 个子进程，因此总共有 3 。由于您没有检查

-1

调用

fork(2)

的失败，因此在其他运行代码的人身上可能会有所不同。

---

注意
由于您没有

wait(2)

为您的孩子和主要出口未终止他们，所以

upstart(8)

负责终止他们。

注2
您不应该以这种方式使用

fork(2)

。