Warum erzeugt „fork()' in diesem Code mehr Punkte als erwartet?

Warum verzweigt fork() öfter als erwartet?

Bedenken Sie den folgenden Codeausschnitt:

<code class="c">#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
    int i;
    for(i = 0; i < 2; i++)
    {
        fork();
        printf(".");
    }
    return 0;
}</code>

Dieser Code sollte als Ausgabe 6 Punkte erzeugen, da er zweimal gegabelt wird und jeder Prozess einen Punkt druckt. Es werden jedoch überraschenderweise 8 Punkte ausgegeben. Warum passiert das?

Fork() und Prozessduplikation

Die Funktion fork() erstellt ein nahezu perfektes Duplikat des aktuellen Prozesses. Der bemerkenswerteste Unterschied besteht darin, dass der Rückgabewert zwischen dem übergeordneten und dem untergeordneten Prozess unterschiedlich ist.

In diesem Code erstellen die fork()-Aufrufe vier Prozesse: den ursprünglichen Prozess und drei untergeordnete Prozesse. Jeder Prozess gibt bei seiner Erstellung einen Punkt aus, der die ersten sechs Punkte ausmacht.

Gepufferte Ausgabe

Es gibt jedoch noch einen weiteren Haken. printf() verwendet einen Puffer, um die Ausgabe zu speichern, bis sie geleert wird oder der Prozess beendet wird. In diesem Code wird die Ausgabe erst geleert, wenn die Prozesse beendet werden.

Daher bleiben die Punkte des ursprünglichen Prozesses und des ersten untergeordneten Prozesses während der zweiten Verzweigung im Puffer. Wenn die verbleibenden vier Prozesse (zwei von der ersten Verzweigung und zwei von der zweiten Verzweigung) beendet werden, leeren sie ihre Puffer, wodurch die Punkte gedruckt werden. Dadurch beträgt die Gesamtausgabe 8 Punkte.

Verhindern der gepufferten Ausgabe

Um dieses Verhalten zu vermeiden, können Sie fflush(stdout); aufrufen. nach jedem printf()-Aufruf, um zu erzwingen, dass die Ausgabe sofort geleert wird. Dies kann jedoch in einigen Szenarien Auswirkungen auf die Leistung haben.

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