关于“ fork()”之后的c：printf异常

printf anomaly after “fork()”

操作系统：Linux，语言：纯C

我将继续学习一般的C编程，在特殊情况下将学习UNIX下的C编程。

使用fork()调用后，我检测到printf()函数的奇怪(对我而言)行为。

码

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#include <stdio.h>
#include <system.h>

int main()
{
int pid;
printf("Hello, my pid is %d", getpid() );

pid = fork();
if( pid == 0 )
{
printf("
I was forked! :D" );
sleep( 3 );
}
else
{
waitpid( pid, NULL, 0 );
printf("
%d was forked!", pid );
}
return 0;
}

输出量

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3

Hello, my pid is 1111
I was forked! :DHello, my pid is 1111
2222 was forked!

为什么第二个" Hello"字符串出现在孩子的输出中？

是的，它恰好是父级开始时打印的内容，带有父级的pid。

但！如果我们在每个字符串的末尾放置一个
字符，则会得到预期的输出：

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#include <stdio.h>
#include <system.h>

int main()
{
int pid;
printf("Hello, my pid is %d
", getpid() ); // SIC!!

pid = fork();
if( pid == 0 )
{
printf("I was forked! :D" ); // removed the '
', no matter
sleep( 3 );
}
else
{
waitpid( pid, NULL, 0 );
printf("
%d was forked!", pid );
}
return 0;
}

输出：

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3

Hello, my pid is 1111
I was forked! :D
2222 was forked!

为什么会发生？这是正确的行为还是错误？

我注意到是一个非标准头文件；我用替换了它，并干净地编译了代码。

当程序的输出进入终端(屏幕)时，它是行缓冲的。当程序的输出进入管道时，将被完全缓冲。您可以通过标准C函数setvbuf()和_IOFBF(完全缓冲)，_IOLBF(行缓冲)和_IONBF(无缓冲)模式来控制缓冲模式。

您可以通过将程序的输出传递到cat来在修订的程序中进行演示。即使在printf()字符串末尾有换行符，您也会看到重复信息。如果直接将其发送到终端，则只会看到很多信息。

这个故事的寓意是要小心在分叉之前调用fflush(0);清空所有I / O缓冲区。

按要求进行逐行分析(大括号等已删除-标记编辑器已删除了前导空格)：

printf("Hello, my pid is %d", getpid() );

pid = fork();

if( pid == 0 )

printf("
I was forked! :D" );

sleep( 3 );

else

waitpid( pid, NULL, 0 );

printf("
%d was forked!", pid );

分析：

将"您好，我的pid是1234"复制到缓冲区中以进行标准输出。由于末尾没有换行符，并且输出以行缓冲模式(或全缓冲模式)运行，因此终端上没有任何内容。

为我们提供了两个单独的过程，标准输出缓冲区中的材料完全相同。

子对象具有pid == 0并执行第4行和第5行；父对象的pid值非零(两个进程之间的几个区别之一-getpid()和getppid()的返回值是另外两个)。

将一个换行符和"我被分叉！：D"添加到子级的输出缓冲区。输出的第一行出现在终端上；其余的保留在缓冲区中，因为输出是行缓冲的。

一切暂停3秒钟。此后，孩子通常通过main的返回返回。此时，标准输出缓冲区中的剩余数据将被清除。由于没有换行符，因此将输出位置留在行尾。

父母来了。

父母等待孩子完成死亡。

父母添加了一个换行符，并且"派生了1345！"到输出缓冲区。在子代生成的行不完整之后，换行符将" Hello"消息刷新到输出。

父级现在通常通过main的结尾处的返回退出，并且清除了剩余数据；由于末尾仍然没有换行符，因此光标位置在感叹号之后，并且shell提示出现在同一行上。

我看到的是：

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Osiris-2 JL: ./xx
Hello, my pid is 37290
I was forked! :DHello, my pid is 37290
37291 was forked!Osiris-2 JL:
Osiris-2 JL:

PID号不同-但整体外观清晰。在printf()语句的末尾添加换行符(这很快成为标准做法)会极大地改变输出：

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

int main()
{
int pid;
printf("Hello, my pid is %d
", getpid() );

pid = fork();
if( pid == 0 )
printf("I was forked! :D %d
", getpid() );
else
{
waitpid( pid, NULL, 0 );
printf("%d was forked!
", pid );
}
return 0;
}

我现在得到：

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Osiris-2 JL: ./xx
Hello, my pid is 37589
I was forked! :D 37590
37590 was forked!
Osiris-2 JL: ./xx | cat
Hello, my pid is 37594
I was forked! :D 37596
Hello, my pid is 37594
37596 was forked!
Osiris-2 JL:

请注意，当输出到达终端时，它是行缓冲的，因此'Hello'行出现在fork()之前，并且只有一个副本。当输出通过管道传输到cat时，它将被完全缓冲，因此在fork()之前不会出现任何内容，并且两个进程在缓冲区中都有要刷新的" Hello"行。