fork()的功能

Question

系统信息:我在一台2个月大的笔记本上运行64位Ubuntu 10.10。

大家好，我有一个关于C中fork()函数的问题。根据我使用的资源(Stevens/Rago、YoLinux和Opengroup)，我的理解是，当你派生一个进程时，父进程和子进程都会从下一个命令继续执行。由于fork()将0返回给子对象，并将子对象的进程id返回给父对象，因此您可以使用两个if语句来区分它们的行为，一个用于子对象的if(pid == 0)和if(pid > 0) (假设您使用pid = fork()派生)。

现在，最奇怪的事情发生了。在我的main函数的开始，我将输出到stdout，其中有几个命令行参数已经分配给了变量。这是整个程序中的第一个非赋值语句，但是，似乎每次我在程序中稍后调用fork时，都会执行这些打印语句。

我的程序的目标是创建一个“进程树”，每个进程都有两个子进程，深度为3，从而创建初始可执行文件的总共15个子进程。每个进程都会在fork之前和之后打印其父进程ID和进程ID。

我的代码如下，并且注释正确，命令行参数应该是"ofile 3 2 -p" (我还没有开始实现-p/-c标志)：

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


int main (int argc, char *argv[])
{
    if(argc != 5)//checks for correct amount of arguments
    {
        return 0;
    }

    FILE * ofile;//file to write to
    pid_t pid = 1;//holds child process id
    int depth = atoi(argv[2]);//depth of the process tree
    int arity = atoi(argv[3]);//number of children each process should have

    printf("%d%d", depth, arity);

    ofile = fopen(argv[1], "w+");//opens specified file for writing



    int a = 0;//counter for arity
    int d = 0;//counter for depth
    while(a < arity && d < depth)//makes sure depth and arity are within limits, if the children reach too high(low?) of a depth, loop fails to execute
                                  //and if the process has forked arity times, then the loop fails to execute
    {
        fprintf(ofile, "before fork: parent's pid: %d, current pid: %d\n", getppid(), getpid());//prints parent and self id to buffer
        pid = fork(); //forks program
        if(pid == 0)//executes for child
        {
            fprintf(ofile, "after fork (child):parent's pid: %d, current pid: %d\n", getppid(), getpid());//prints parent's id and self id to buffer
                    a=-1;//resets arity to 0 (after current iteration of loop is finished), so new process makes correct number of children
            d++;//increases depth counter for child and all of its children
        }
        if(pid > 0)//executes for parent process
        {
        waitpid(pid, NULL, 0);//waits on child to execute to print status
        fprintf(ofile, "after fork (parent):parent's pid: %d, current pid: %d\n", getppid(), getpid());//prints parent's id and self id to buffer
        }
        a++;//increments arity counter
    }


    fclose(ofile);
}

当我运行gcc main.c -o ptree然后运行ptree ofile 3 2 -p时，控制台上充斥着似乎无限重复的"32"，文件ofile看起来格式正确，但对于我认为我的程序应该做的事情来说，它太大了。

任何帮助都将不胜感激。

Answer 1

我不确定为什么要为子进程执行到stdout的fputs，也没有Unix机器来验证/测试。

但是，以下内容会跳出来：

int depth = *argv[2];//depth of the process tree
int arity = *argv[3];//number of children each process should have

您将argv[2]和argv[3]中第一个字符的ASCII码作为您的depth和arity，因此您的代码将尝试生成50^51进程，而不是2^3。

你想要的是：

int depth = atoi(argv[2]);//depth of the process tree
int arity = atoi(argv[3]);//number of children each process should have

一旦你解决了这个问题，bleh[0] = depth和它的双胞胎也需要修正。

编辑虽然现在这不是问题，但是你正在sprintf到obuf中的一些东西的长度已经非常接近了。让一些消息稍微长一点，至少你想要使用snprintf或者，更好的是，直接使用Kaboom!进入文件。

编辑我刚刚意识到fork，作为一个操作系统函数，很可能并不知道C I/O函数所做的内部缓冲。这就解释了为什么你会得到重复的数据(父进程和子进程都会在fork上得到缓冲数据的副本)。在循环之前尝试fflush(stdout)。也可以在每个fork之前使用fflush(ofile)。

Answer 2

您的代码中有两个错误：

1)

  int depth = *argv[2];//depth of the process tree
  int arity = *argv[3];//number of children each process should have

使用此代码，您将获得字符串argv2和argv3的第一个字符。正确的代码必须是这样的：

int depth = atoi(argv[2]);
int arity = atoi(argv[3]);

2)

bleh[0] = depth;
fputs(bleh, stdout);
bleh[0] = arity;
fputs(bleh, stdout);

你可以做类似bleh[0] = (char) depth;的事情，但是你只需要保留整数的第一个字节，而这不是你想要做的，如果你想打印整个整数，只需使用：

printf("%d\n%d", depth, arity);

我刚刚用这些修改尝试了你的代码，它似乎工作得很好:)

安徽省

Answer 3

您不能在函数开始时使用该代码打印数字。它可能通过将非字符串传递给fputs()来调用未定义的行为。

此外，您似乎正在向文件发出文本，但它却以二进制模式打开，这似乎是错误的。