c - 用于循环条件的 fork() 会产生竞争条件吗？

Question

好吧，这是我们今天的操作系统考试的练习题

给定这个 C 语言的程序

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

int  main(){
    int i;
    for(i=2;i>=1&&!fork();i--)
            printf("%d\n",i);

exit(EXIT_SUCCESS);
}

执行它给出这个输出:

2
1

我发现不明确的是索引“i”是如何由程序管理的 进程执行的正确顺序是什么 (如果有一个顺序或者它是由调度程序建立的随机顺序？)

为什么只打印 2 和 1 - 我的假设是:

(father executes the "for" only for i=2, prints 2 then exits ?)
(the first child starts from i=1 forks a child prints 1 exits ?)

此时我的问题是:

是否有没有进入 for 的第二个 child fork？ 并且 2 由父亲打印，1 由第一个 child 打印？

还有最后一件事:

您将如何重写这个 fork-conditioned-for 以使其更具可读性(例如 if 语句)

Answer 1

当你 fork 时，就像所有的程序都被复制粘贴了，两个相同的进程从那个点开始(尽管父亲得到 child 的 PId 作为 fork< 的返回值 child 得到零)

i 发生的事情是它在子进程中的值与派生时在父进程中的值完全相同。

因此，当 i 为 2 时:

for parent: i>=1 && !fork()  <-- fails
for child1: i>=1 && !fork()  <-- succeeds

因此，2 由原始程序的子程序打印。

现在 parent 已经退出，child1 正在运行。它执行 i-- 现在 i 是 1:

for child1:   i>=1 && !fork()  <-- fails
for child1.1: i>=1 && !fork()  <-- succeeds

再次，child1 退出，它的 child child1.1 进入 for 并打印 1。然后它执行 i-- 并且 i 变为 0，失败 i>=1 并且因为 short-circuit evaluation , fork 没有被执行。这个child1.1也退出了。

为了回答你的最后一个问题，fork 通常是这样写的:

pid_t pid = fork();
if (pid)
{
    // in parent
}
else
{
    // in child
}

现在你只需要一个for循环:

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

int  main(){
    int i;
    for(i=2;i>=1;i--)
        if (fork())
            break;              /* parent wants to break */
        else
            printf("%d\n",i);   /* child prints something */

    exit(EXIT_SUCCESS);
}