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lmaololrofl
Asked: 2018-06-05 19:05:15 +0800 CST

为什么带有 fork() 的程序有时会多次打印其输出？

  • 772

在程序 1Hello world中只打印一次，但是当我删除 \n并运行它（程序 2）时，输出会打印 8 次。有人可以解释一下\n这里的意义以及它如何影响fork()吗？

程序 1

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    printf("hello world...\n");
    fork();
    fork();
    fork();
}

输出 1：

hello world...

节目二

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    printf("hello world...");
    fork();
    fork();
    fork();
}

输出 2：

hello world... hello world...hello world...hello world...hello world...hello world...hello world...hello world...
c fork

4 个回答

  1. Best Answer

    当使用 C 库的printf()函数输出到标准输出时，输出通常是缓冲的。fflush(stdout)在您输出换行符、调用或退出程序（虽然不是通过调用）之前，缓冲区不会被刷新_exit()。默认情况下，标准输出流在连接到 TTY 时以这种方式进行行缓冲。

    当您在“程序 2”中 fork 进程时，子进程会继承父进程的每个部分，包括未刷新的输出缓冲区。这有效地将未刷新的缓冲区复制到每个子进程。

    当进程终止时，缓冲区被刷新。您总共启动了八个进程（包括原始进程），并且未刷新的缓冲区将在每个单独的进程终止时被刷新。

    它是8 个，因为在每个fork()过程中，您获得的进程数量是之前的两倍fork()（因为它们是无条件的），并且您拥有其中的三个（2 3 = 8）。

    • 105

  2. 它不会以任何方式影响前叉。

    在第一种情况下，您最终会得到 8 个进程而没有任何内容可写，因为输出缓冲区已经被清空（由于\n.

    在第二种情况下，您仍然有 8 个进程，每个进程都有一个包含“Hello world...”的缓冲区，并且缓冲区在进程结束时写入。

    • 19

  3. @Kusalananda 解释了为什么重复输出。如果你好奇为什么输出重复8 次而不是 4 次（基本程序 + 3 个分叉）：

    int main()
{
    printf("hello world...");
    fork(); // here it creates a copy of itself --> 2 instances
    fork(); // each of the 2 instances creates another copy of itself --> 4 instances
    fork(); // each of the 4 instances creates another copy of itself --> 8 instances
}
    • 12

  4. 这里的重要背景是标准stdout需要将行缓冲作为默认设置。

    这会导致 a\n刷新输出。

    由于第二个示例不包含换行符，因此不会刷新输出，并且在fork()复制整个过程时，它也会复制stdout缓冲区的状态。

    现在，fork()您的示例中的这些调用总共创建了 8 个进程 - 它们都带有stdout缓冲区状态的副本。

    根据定义，所有这些进程在从所有活动的stdio流exit()返回时调用main()并随后调用。这包括，因此，您会看到八次相同的内容。exit()fflush()fclose()stdout

    fflush()在调用之前调用所有具有未决输出的流是一种很好的做法，fork()或者让分叉子显式调用_exit()仅退出进程而不刷新 stdio 流。

    请注意，调用不会刷新 stdio 缓冲区，因此如果您（在调用之后）调用和（如果失败）调用exec()，则可以不关心 stdio 缓冲区。fork()exec()_exit()

    顺便说一句：要了解可能导致错误的缓冲，这里是 Linux 中最近修复的一个以前的错误：

    默认情况下，该标准要求stderr不缓冲，但 Linux 忽略了这一点，并使stderr行缓冲和（更糟）完全缓冲，以防 stderr 通过管道重定向。因此，为 UNIX 编写的程序在 Linux 上确实输出没有换行符的东西太晚了。

    请参阅下面的评论，现在似乎已修复。

    这就是我为了解决这个 Linux 问题所做的：

        /* 
     * Linux comes with a broken libc that makes "stderr" buffered even 
     * though POSIX requires "stderr" to be never "fully buffered". 
     * As a result, we would get garbled output once our fork()d child 
     * calls exit(). We work around the Linux bug by calling fflush() 
     * before fork()ing. 
     */ 
    fflush(stderr);

    此代码不会对其他平台造成伤害，因为调用fflush()刚刚刷新的流是一个 noop。

    • 5

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