printfexception后“fork（）”
操作系统：Linux，语言：纯粹的C
一般情况下，我正在学习C编程，而在UNIX下C编程则是一个特例。
在使用fork()调用之后，我检测到printf()函数的一个奇怪的（对我来说）行为。
码
#include <stdio.h> #include <system.h> int main() { int pid; printf( "Hello, my pid is %d", getpid() ); pid = fork(); if( pid == 0 ) { printf( "\nI was forked! :D" ); sleep( 3 ); } else { waitpid( pid, NULL, 0 ); printf( "\n%d was forked!", pid ); } return 0; }
产量
Hello, my pid is 1111 I was forked! :DHello, my pid is 1111 2222 was forked!
为什么在孩子的输出中出现第二个“Hello”string？
是的，这正是母公司开始时打印的父母的pid 。
但！ 如果我们在每个string的末尾放置一个\n字符，我们将得到预期的输出：
#include <stdio.h> #include <system.h> int main() { int pid; printf( "Hello, my pid is %d\n", getpid() ); // SIC!! pid = fork(); if( pid == 0 ) { printf( "I was forked! :D" ); // removed the '\n', no matter sleep( 3 ); } else { waitpid( pid, NULL, 0 ); printf( "\n%d was forked!", pid ); } return 0; }
输出 ：
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，还是一个错误？
我注意到<system.h>是一个非标准的头文件; 我用<unistd.h>replace它，代码编译干净。
当你的程序输出到terminal（屏幕），它是行缓冲。 当你的程序输出到一个pipe道，它是完全缓冲。 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。
你可以在你的修改程序中演示这个，把你的程序的输出传给cat 。 即使在printf()string末尾有换行符，也会看到双重信息。 如果你把它直接发送到terminal，那么你会看到只是一个很多的信息。
故事的寓意是要小心地叫fflush(0); 在分叉之前清空所有的I / O缓冲区。
逐行分析，按照要求（大括号等删除 – 和标记编辑器删除领先的空间）：
-
printf( "Hello, my pid is %d", getpid() ); -
pid = fork(); -
if( pid == 0 ) -
printf( "\nI was forked! :D" ); -
sleep( 3 ); -
else -
waitpid( pid, NULL, 0 ); -
printf( "\n%d was forked!", pid );
分析：
- 复制“你好，我的pid是1234”到标准输出的缓冲区中。 由于最后没有换行符，并且输出以线路缓冲模式（或全缓冲模式）运行，因此terminal上不显示任何内容。
- 给我们两个独立的进程，在stdout缓冲区中使用完全相同的材料。
- 孩子有
pid == 0并执行第4行和第5行; 父对于pid有一个非零值（两个进程之间less数差异之一 –getpid()和getppid()返回值是两个）。 - 将一个换行符和“I was forkked！：D”添加到子节点的输出缓冲区中。 输出的第一行出现在terminal上; 由于输出是行缓冲的，其余的都保存在缓冲区中。
- 一切都停止3秒。 在此之后，孩子通过主返回结束正常退出。 此时，stdout缓冲区中的残留数据将被刷新。 由于不存在换行符，因此这会将输出位置留在行尾。
- 父母来到这里。
- 父母等待孩子完成死亡。
- 父母添加一个换行符，“1345分叉！” 到输出缓冲区。 换行符会将“Hello”消息刷新到输出，在子节点生成的不完整行之后。
父目录现在通过main的返回正常退出，剩余的数据被刷新; 由于最后还没有换行符，光标位置在感叹号后面，并且shell提示符出现在同一行上。
我所看到的是：
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号码是不同的 – 但整体外观清晰。 在printf()语句的末尾添加换行符（这很快就成为标准操作）会改变输出：
#include <stdio.h> #include <unistd.h> int main() { int pid; printf( "Hello, my pid is %d\n", getpid() ); pid = fork(); if( pid == 0 ) printf( "I was forked! :D %d\n", getpid() ); else { waitpid( pid, NULL, 0 ); printf( "%d was forked!\n", pid ); } return 0; }
我现在得到：
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，输出到terminal时，它是行缓冲的，所以“Hello”行出现在fork()之前，并且只有一个副本。 当输出stream向cat ，它是完全缓冲的，所以在fork()之前没有任何东西出现，并且两个进程都有缓冲区中的“Hello”行被刷新。
之所以这样，是因为如果在格式string末尾没有\n ，那么值不会立即被打印到屏幕上。 而是在stream程中缓冲。 这意味着直到fork操作之后它才会被打印出来，所以你要打印两次。
添加\n虽然强制缓冲区被刷新并输出到屏幕上。 这发生在叉之前，因此只打印一次。
您可以使用fflush方法强制执行此操作。 例如
printf( "Hello, my pid is %d", getpid() ); fflush(stdout);
fork()有效地创build了一个进程的副本。 如果在调用fork()之前，它有缓冲的数据，则父级和子级都将具有相同的缓冲数据。 下一次，他们每个人都做了一些冲洗缓冲区（例如在terminal输出的情况下打印一个换行符），除了该进程产生的任何新输出外，您还将看到缓冲输出。 所以，如果你要在父母和孩子中使用stdio，那么你应该在分叉之前进行刷新，以确保没有缓冲数据。
通常，这个孩子只能用来调用exec*函数。 因为这代替了完整的subprocess映像（包括任何缓冲区），所以在技术上没有必要fflush如果这真的是你要在孩子身上所做的一切。 但是，如果可能存在缓冲的数据，则应该小心如何处理exec失败。 特别是，避免使用任何stdio函数（ write is ok）将错误打印到stdout或stderr，然后调用_exit （或_Exit ）而不是调用exit或只是返回（这将刷新任何缓冲的输出）。 或者在分叉之前通过冲洗来完全避免这个问题。
