C 中的 fork() ？无法理解源代码

Question

源代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
 
int main() {
  if(fork() == 0)
    if(fork())
      printf("Hello world!!\n");
  exit(0);
}

输出：
┌──(kali㉿kali)-[~/Desktop/System]
└─$ ./a.out

世界，您好！

任何人都可以向我解释程序的流程吗？我知道 fork() 的作用，但我无法理解此源代码。除了说它只是一个副本之外，任何人都可以分享调用 fork() 时到底发生了什么。

Answer 1

fork() 是一个系统调用。这意味着它是底层操作系统（在这种情况下，很可能是 Linux 内核）提供给用户的本机库的一部分。

Linux下的进程以树状结构组织，这样每个进程都有一个父进程（除了根进程，称为init），每个进程都可能有子进程。每个进程也由 PID 唯一标识，实际上只是一个数字。

假设您启动进程 100，它执行您提供的代码。在运行ning 期间，进程 100 调用 fork()。发生的情况如下：

内核生成一个新进程，例如 PID 200，其父进程为进程 100。这包括为新进程分配一个全新的私有内存区域，因为它不会与其父级共享任何内存。父内存被复制到新分配的子内存中。
子进程进程 200 在 fork() 调用之后开始执行，其 return 值为 0。 fork() returning 0 表示执行作为新生成的进程的一部分继续进行。
进程 100，父进程，也在 fork() 调用后恢复执行。但是在这个过程中，fork()会有returned 200。 fork() returning 非零值表示执行作为父进程的一部分继续执行，returned 值是新子进程的 PID。

在任何实际情况下，PID 都不会是 100 或 200，但这只是为了得到一个粗略的想法。无论如何，让我们继续这个想法，让我们也按如下方式重写您的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
 
int main()
{
    int forkValue1 = fork();
    if(forkValue1 == 0)
    {
        int forkValue2 = fork();
        if(forkValue2)
        {
            printf("Hello world!!\n");
        }
    }
    exit(0);
}

现在让我们逐个指令分解它在运行时间的作用，假设您的代码再次被进程 100 运行。

进程 100:

int forkValue1 = fork();

fork()叫！进程 200 由内核生成。
200，子进程的 PID，被 fork()return 编辑成 forkValue1，因为我们在父进程中，发出调用的那个fork()第一名。

if(forkValue1 == 0)

因为 forkValue1 是 200，条件评估为 false，整个块被跳过。

exit(0);

进程 100 干净退出。

现在从进程200的角度来看发生了什么？

当进程 100 调用 fork() 时，进程 200 由内核产生。执行在原始 fork() 调用之后立即开始，在本例中 returns 0 因为我们在子进程中。该值进入 forkValue1.

if(forkValue1 == 0)

由于 forkValue1 为 0，条件计算为真，块被执行。

int forkValue2 = fork();

fork()叫！进程 300 由内核生成。
300，子进程的 PID，被 fork()return 编辑成 forkValue2，因为我们在父进程中，发出调用的那个fork()第一名。

if(forkValue2)

这真正的意思是“如果 forkValue2 不为零”。由于 forkValue2 是 300，条件计算结果为真，块被执行。

printf("Hello world!!\n");

进程 200 将“Hello world!!\n”打印到标准输出。

exit(0);

进程 200 干净退出。

最后，让我们看看进程300如何进行

当进程 200 调用 fork() 时，进程 300 由内核生成。执行在原始 fork() 调用之后立即开始，在本例中 returns 0 因为我们在子进程中。该值进入 forkValue2.

if(forkValue2)

forkValue2 为 0，因此条件计算为假，块被跳过。

exit(0);

进程 300 干净退出。

这里的关键要点是，从系统的角度来看，这些进程基本上是重复的，它们执行流程的唯一区别是其中一个进程 fork() 将具有 returned 0，对于另一个，它将 returned 其他内容。
这导致了 Linux 编程中非常常见的习语：

if (fork() == 0)
{
    /* Code for the newly spawned child process */
}
else
{
    /* Code for the parent process */
}

有关其他信息，请参阅 this question。

C 中的 fork() ？无法理解源代码

fork() in C ? Cannot Comprehend The Source Code

c

fork