Linux gcc 中 fork() 的工作原理[重复]

问题描述：

fork()创建新进程，子进程从父进程的当前状态开始执行。

这是我所了解的Linux的事情fork()。

因此，有以下代码：

int main() {
  printf("Hi");
  fork();
  return 0;
}

按照上述方法，只需要打印一次“Hi”。

但是在 Linux 中执行上述程序时，用 gcc 编译，它会打印两次“Hi” 。

有人可以向我解释使用时实际发生的情况fork()以及我是否理解了正确的工作原理吗fork()？

解决方案 1：

（结合用户@Jack 的评论中的一些解释）当您将某些内容打印到“标准输出”stdout（通常是计算机显示器，尽管您可以将其重定向到文件）时，它最初会存储在临时缓冲区中。

fork 的两侧都继承了未刷新的缓冲区，因此当 fork 的每一侧碰到返回语句并结束时，它会被刷新两次。

在分叉之前，您应该fflush(stdout);刷新缓冲区，以便子进程不会继承它。

标准输出到屏幕（与将其重定向到文件时相反）实际上是由行尾缓冲的，因此如果您这样做了，`printf("Hi
");`您就不会遇到这个问题，因为它会刷新缓冲区本身。

解决方案 2：

printf("Hi");实际上不会立即将单词“Hi”打印到屏幕上。它所做的是stdout用单词“Hi”填充缓冲区，然后在缓冲区“刷新”后显示该单词。在这种情况下，stdout指向您的显示器（假设）。在这种情况下，当缓冲区已满时，当您强制刷新时，或者（最常见的）当您打印出换行符（“n”）时，缓冲区将被刷新。由于调用时缓冲区仍为满fork()，因此父进程和子进程都会继承它，因此它们在刷新缓冲区时都会打印出“Hi”。如果您在调用 fork 之前调用它，fflush(stout);它应该可以工作：

int main() {
  printf("Hi");
  fflush(stdout);
  fork();
  return 0;
}

或者，正如我所说的，如果你在你的其中包含一个换行符，printf它也应该可以工作：

int main() {
  printf("Hi
");
  fork();
  return 0;
}

解决方案 3：

一般来说，在 fork() 两侧的库中使用打开的句柄/对象是非常不安全的。

这包括 C 标准库。

fork() 会将一个进程拆分成两个进程，而且没有库可以检测到这种情况。因此，如果两个进程继续使用相同的文件描述符/套接字等运行，它们现在处于不同的状态，但共享相同的文件句柄（从技术上讲，它们有副本，但底层文件相同）。这会导致糟糕的事情发生。

fork() 导致此问题的示例

• stdio 例如 tty 输入/输出、管道、磁盘文件

• 数据库客户端库使用的套接字

• 服务器进程正在使用的套接字 - 当为一个套接字提供服务的子进程恰好继承了另一个套接字的文件句柄时，可能会产生奇怪的效果 - 正确进行这种编程很棘手，有关示例请参见 Apache 的源代码。

一般情况下如何修复此问题：

任何一个

a) 在 fork() 之后立即调用 exec()，可能在同一个二进制文件上（带有必要的参数来实现您想要执行的任何工作）。这非常简单。

b) 在分叉之后，不要使用任何现有的打开的句柄或依赖于它们的库对象（可以打开新的句柄）；尽快完成工作，然后调用 _exit() （而不是 exit() ）。不要从调用 fork 的子例程返回，因为这可能会调用 C++ 析构函数等，这可能会对父进程的文件描述符造成不良影响。这相当容易。

c) 分叉后，以某种方式清除所有对象，并使它们处于正常状态，然后再让子进程继续运行。例如，关闭底层文件描述符而不刷新父进程中重复的缓冲区中的数据。这很棘手。

c) 大致就是 Apache 所做的。

解决方案 4：

printf()是否缓冲。您尝试过打印到 吗stderr？

解决方案 5：

技术答案：

使用 fork() 时，需要确保不会调用 exit() 两次（退出 main 与调用 exit() 相同）。子进程（或很少是父进程）需要调用 _exit。另外，不要在子进程中使用 stdio。这只会自找麻烦。

有些库有一个 fflushall()，你可以在 fork() 之前调用它，这样可以让子进程中的 stdio 变得安全。在这个特定情况下，它还可以让 exit() 变得安全，但在一般情况下并非如此。