C 程序产生两个进程树而不是一个

Question

如果我的解释是正确的，从下面的C程序中期望获得一棵进程树，其中从一个父进程生成三个子进程和两个孙进程：

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

int main(int argc, char *argv[])
{
    int num;
    pid_t t;
    for (num = 0; num < 2; num++) {
        t = fork();
        if (t == 0)
        break;
    }
    t = fork();
    printf("I am the process %d and my father is %d\n", getpid(), getppid());
    return 0;
}

但是编译执行后，输出结果如下：

I am the process 2133 and my father is 2127
I am the process 2134 and my father is 2133
I am the process 2137 and my father is 778
I am the process 2135 and my father is 778
I am the process 2138 and my father is 778
I am the process 2136 and my father is 778

正如预期的那样，产生了六个进程，但其中四个是由进程 #778 产生的。另一方面，其中只有一个 (#2134) 似乎是由初始过程 (#2133) 产生的。总共生成了两个过程树，而不是一个。

为什么会出现这种行为？是不是说上面提到的四个进程已经被#778进程adopted/reclaimed了？

Answer 1

作为 , you're not waiting for the children to finish in the parent，因此孤立进程在 parents 退出后被 shell 回收。

正确的树结构是：

其中：

1 是 shell
2是你的主程序；它在循环中产生 3 和 4，在循环后产生 5
3 和 4 是由 2 在循环中产生的 children；每个在 break
5 在循环之后生成，因此是叶进程
6 和 7 是 3 和 4 循环后产生的叶进程

这里是 cleaned-up 代码，可以提供可理解的输出：

#include <stdio.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    printf("original process is %d\n", getpid());

    for (int num = 0; num < 2; num++) {
        if (fork() == 0) { // 0 means child
            break;
        }
    }

    fork(); // fork after the loop
    printf("I am %d and my parent is %d\n", getpid(), getppid());

    while (wait(NULL) > 0) {} // wait for each child process

    return 0;
}

示例输出：

original process is 540
I am 540 and my parent is 1
I am 541 and my parent is 540
I am 543 and my parent is 541
I am 542 and my parent is 540
I am 544 and my parent is 540
I am 545 and my parent is 542

Answer 2

我已经执行了你的代码，通过首先打印根进程的 pid，获得了这个输出：

$ pru
start: pid == 6024
I am the process 6025 and my father is 6024
I am the process 6024 and my father is 5524
I am the process 6027 and my father is 6025
I am the process 6028 and my father is 6024
I am the process 6026 and my father is 6024
I am the process 6029 and my father is 6026

我可以重新排序数据以构建树，从进程开始 6024:

I am the process 6024 and my father is 5524
  I am the process 6026 and my father is 6024
    I am the process 6029 and my father is 6026
  I am the process 6025 and my father is 6024
    I am the process 6027 and my father is 6025
  I am the process 6028 and my father is 6024

你也可以这样做，通过查看进程 6024 显示完全不同的 parent（在本例中为 5524），它不在进程列表中。

在你的情况下，输出是错误的（或者你修改了它或者发布的代码与产生输出的代码不同）因为过程树不是这里显示的。

process 6024 执行完整循环，因此，执行三个 fork()s，创建树更多进程（两个在循环中，一个在循环之后）。
其中两个进程（在循环中创建的：6025和6026）break循环，并在循环外执行fork()，创建每个进程一个，通过调用循环外的 fork() 。为您提供进程 6027 和 6029，分别为

你显示的输出，不能排列在这个树结构中，如果我们对行进行排序：

I am the process 2133 and my father is 2127
  I am the process 2134 and my father is 2133
I am the process 2137 and my father is 778
I am the process 2135 and my father is 778
I am the process 2138 and my father is 778
I am the process 2136 and my father is 778

因为只有进程 2134 是其他进程的 child... 而不是树。

备注

我在您的问题的评论中看到，出于某种原因，children 已被重新parent 为 shell。在 UNIX 中，没有进程被重新parent 到另一个 parent，除非它是 parent exit()s *无论如何），在这种情况下，它们被重新parent重新处理为 PID=1（init 或 systemd 进程，这就是 pid 1 的特殊之处）所以你的进程可以重新parented，但绝不会与 PID=1 的进程不同。事实上，你可以通过测试 getppid() 的结果来检查你的 parent 是否已经死亡，如果它是 returns 1，那么你的 parent 就没有存活不再。

最后，有很多关于此模式和 unix 进程结构的文档，但如果我不得不推荐您阅读它，我应该推荐您参考 POSIX 规范，可从 The Open Group

C 程序产生两个进程树而不是一个

C program yields two process trees instead of one

c

tree

fork

process

备注