fork()函数详解+示例分析（手工画图+代码图解分析）

最近在学习计算机系统基础这门课程，老师讲到了一个神奇的函数——fork（）
所以想在这里总结一下自己对fork()的简单理解

一、首先什么是fork()

fork()函数是通过系统调用 创建一个与原来进程几乎完全相同的进程，两个进程独立存在且可以同时运行（并发），**调用一次，返回两次！**如果初始参数或者传入的变量不同，两个进程也可以做不同的指令。

简单点说，即fork()函数一旦被执行，则该程序就会有两条路可以同时走，先走哪条是不确定的555

在举例子之前，先来了解一下pid:（process id）当前进程的id，程序在父节点处pid>0，在子节点处pid=0，程序出错发生异常时pid=-1。

二、进入实例练习

1. 小试牛刀，示例1：

int main(){
	pid_t pid;
	int x=1;
	pid=fork();
	if(pid==0){  //child
		printf("child:x=d%\n",++x);
		return 0;
	}
	//parent
	printf("parent:x=d%\n",--x);
	return 0;
} 
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输出结果为：
parent:x=0
child:x=2
分析：
程序开始，x初始为1，下一步遇到fork()函数，兵分两路，一路parent，另一路child，当执行parent时，pid>0，输出parent：x=0，当执行child时，pid=0，输出child:x=2

2、更进一步，实例2

void fork(){
	printf("L0\n");
	fork();
	printf("L1\n")
	fork();
	printf("Bye\n");
} 
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可行的一个输出结果为：
L0
L1
Bye
Bye
L1
Bye
Bye
分析：
首先进入程序，输出L0，进入fork()函数，进程一分为二，并发进行，也就是说第一个fork()函数后面的语句要执行两遍，过程图如下

3、循序渐进、更上一层楼

void fork(){
	printf("L0\n");
	if(fork()!=0){
		printf("L1\n");
		if(fork()!=0){
			printf("L2\n");
		}
	} 
	printf("Bye\n");
} 
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可行的一个输出结果为：
L0
L1
Bye
Bye
L2
Bye
分析：
首先进入程序，输出L0，遇到第一个fork()，一条路直接上面的一个Bye，另一条路进入if判断，输出L1，遇到第二个fork，一条路直接到最后一个Bye，另一个输出L2，再输出Bye

4、 举一反三、牛刀小试，实例4

void doit(){
	printf("he11o\n");
	fork();
	fork();
	return;
}
int main(){
	doit();
	printf("he11o\n");
	exit(0);
}

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多少个hello会被打印出来呢？
A、4 B、5 C、6 D、7

来说说你的选择吧，答案解析在文末
5、来来来、接着上

int main(){
	int x=3;
	int y=1;
	if(fork()!=0){
		x=x+y;
		y=y+1;
		printf("x=d%",x);
	}
	x=x+y;
	printf("x=d%",x);
	exit(0);
} 
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A、x=4 x=5 x=6
B、x=4 x=5 x=5
C、x=4 x=6 x=6
D、x=4 x=4 x=6
来说说你的选择吧，答案解析在文末

挑战题：
A. 考虑以下 C 程序。假设程序执行完成并且 fork、waitpid 和 printf 总是成功。

显示此程序的输出：
Child：sum=________
Parent：sum=________
B. 现在考虑与 A 部分相同的程序，但删除了对 waitpid 的调用。假设程序执行完成并且 printf 总是成功。不对其他函数调用的结果做任何假设。
列出此类程序的所有可能输出。每个空白框包含一次程序执行的完整输出。一些空白框可能会被闲置。

C. 考虑下面的 C 程序。假设程序运行完成并且所有函数都正常返回。

列出该程序的四种可能输出：

1. ---

2. ---

3. ---

4. ---

挑战题答案下期给出哟！！！

实例4：答案是5
解析：先调用doit（），打印第一个hello，遇到第一个fork()，第二个的fork要被执行两次，第二个fork本身就需要两次，main函数中的hello被执行了4次

实例5：答案是D
看图吧，很简单