fork如何做到返回兩次

      一直很疑惑fork方法如何做到返回兩次，今天認真看了看書，其實大家都說的“返回兩次”在表達上是不清楚的。fork並沒有真正的返回兩次，它依然返回了一次，只是OS對fork進行的操作使得我們看起來它返回了兩次而已。搜到一篇文章，說的還比較清楚。收藏下來吧。
http://hi.baidu.com/gsk_neu/blog/item/31cdebefcf24ee36acafd5ea.html

2007-01-25 10:12

要搞清楚fork的執行過程，就必須先講清楚作業系統中的“進程(process)”概念。一個進程，主要包含三個元素：  o. 一個可以執行的程式；  o. 和該進程相關聯的全部資料（包括變數，記憶體空間，緩衝區等等）；  o. 程式的執行內容（execution context）。  不妨簡單理解為，一個進程表示的，就是一個可執行程式的一次執行過程中的一個狀態。作業系統對進程的管理，典型的情況，是通過進程表完成的。進程表中的每一個表項，記錄的是當前作業系統中一個進程的情況。對於單 CPU的情況而言，每一特定時刻只有一個進程佔用 CPU，但是系統中可能同時存在多個活動的（等待執行或繼續執行的）進程。  一個稱為“程式計數器（program counter, pc）”的寄存器，指出當前佔用 CPU的進程要執行的下一條指令的位置。  當分給某個進程的 CPU時間已經用完，作業系統將該進程相關的寄存器的值，儲存到該進程在進程表中對應的表項裡面；把將要接替這個進程佔用 CPU的那個進程的上下文，從進程表中讀出，並更新相應的寄存器（這個過程稱為“上下文交換(process context switch)”，實際的上下文交換需要涉及到更多的資料，那和fork無關，不再多說，主要要記住程式寄存器pc指出程式當前已經執行到哪裡，是進程內容相關的重要內容，換出 CPU的進程要儲存這個寄存器的值，換入CPU的進程，也要根據進程表中儲存的本進程執行內容資訊，更新這個寄存器）。  好了，有這些概念打底，可以說fork了。當你的程式執行到下面的語句：  pid=fork();   作業系統建立一個新的進程（子進程），並且在進程表中相應為它建立一個新的表項。新進程和原有進程的可執行程式是同一個程式；上下文和資料，絕大部分就是原進程（父進程）的拷貝，但它們是兩個相互獨立的進程！此時程式寄存器pc，在父、子進程的上下文中都聲稱，這個進程目前執行到fork調用即將返回（此時子進程不佔有CPU，子進程的pc不是真正儲存在寄存器中，而是作為進程上下文儲存在進程表中的對應表項內）。問題是怎麼返回，在父子進程中就分道揚鑣。  父進程繼續執行，作業系統對fork的實現，使這個調用在父進程中返回剛剛建立的子進程的pid（一個正整數），所以下面的if語句中pid<0, pid==0的兩個分支都不會執行。所以輸出i am the parent process...  子進程在之後的某個時候得到調度，它的上下文被換入，佔據 CPU，作業系統對fork的實現，使得子進程中fork調用返回0。所以在這個進程（注意這不是父進程了哦，雖然是同一個程式，但是這是同一個程式的另外一次執行，在作業系統中這次執行是由另外一個進程表示的，從執行的角度說和父進程相互獨立）中pid=0。這個進程繼續執行的過程中，if語句中pid<0不滿足，但是pid==0是true。所以輸出i am the child process...  我想你比較困惑的就是，為什麼看上去程式中互斥的兩個分支都被執行了。在一個程式的一次執行中，這當然是不可能的；但是你看到的兩行輸出是來自兩個進程，這兩個進程來自同一個程式的兩次執行。   另外：fork前父進程的東西子進程可以繼承，而在fork後子進程沒有任何和父進程的繼承關係了。在子進程裡建立的東西是子進程的，在父進程建立的東西是父進程的。可以完全看成兩個進程。 看一個例子： #include <unistd.h>;   #include <sys/types.h>;   main ()   {           pid_t pid;           printf("fork!");    // printf("fork!/n");          pid=fork();           if (pid < 0)                   printf("error in fork!");           else if (pid == 0)                   printf("i am the child process, my process id is %d/n",getpid());           else                   printf("i am the parent process, my process id is %d/n",getpid());   }      結果是   [root@localhost c]# ./a.out   fork!i am the child process, my process id is 4286   fork!i am the parent process, my process id is 4285  但改成printf("fork!/n");後，結果是  [root@localhost c]# ./a.out  fork!   i am the child process, my process id is 4286   i am the parent process, my process id is 4285  為什麼只有一個fork!列印出來了？上一個為什麼有2個？ APUE的P143說： fork之前調用了printf一次，當fork以後，該行資料仍在緩衝中，然後父進程資料空間複製到子進程中，該緩衝的資料也被複製到子進程中。 在printf()與fork()之間再加一個函數fflush(0)，就可以看出是怎麼加事了。 #include <stdio.h> int main(void) { printf("hello"）； fflush(stdout); fork(); exit(0); } 這樣只輸出hello  原因是：stdin,stdout,stderr都是行緩衝  清空緩衝就不會有兩個輸出了：setbuf(stdout, NULL)或setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0)