fork之前的缓冲区问题

fork 系统调用

Description

• fork() creates a new process by duplicating the calling process. The new process, referred to as the child, is an exact duplicate of the calling process

代码例子

/*************************************************************************
  > File Name: fork0.c
  > Author:perrynzhou 
  > Mail:perrynzhou@gmail.com 
  > Created Time: Tue 11 Jun 2019 10:27:20 AM CST
 ************************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#include <ctype.h>
#include <unistd.h>
#include <getopt.h>
void usage(char *s)
{
  printf("%s -f {0 | 1}\n", s);
  printf("   1  -- force flush all opened stream before fork\n");
  printf("   0  -- not flush all opened stream before fork\n");
}
bool is_number(const char *s)
{
  if (s == NULL)
  {
    return false;
  }
  while (*s != '\0')
  {
    if (isdigit(*s++) == 0)
    {
      return false;
    }
  }
  return true;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
  if (argc != 3)
  {
    usage(argv[0]);
    exit(0);
  }
  const char *cmd_parse_fmt = "f:";
  char ch;
  int force_flush_flag = 0;
  while ((ch = getopt(argc, argv, cmd_parse_fmt)) != -1)
  {
    switch (ch)
    {
    case 'f':
      if (!is_number(optarg))
      {
        force_flush_flag = -1;
      }
      else
      {
        force_flush_flag = atoi(optarg);
      }
      break;
    default:
      break;
    }
  }
  if (force_flush_flag > 1 || force_flush_flag < 0)
  {
    usage(argv[0]);
    exit(0);
  }
  printf("flush opened stream :%d\n", force_flush_flag);

  printf("[%ld]begin\n", getpid());
  pid_t pid;
  if (force_flush_flag == 1)
  {
    fflush(NULL);
  }
  if ((pid = fork()) < 0)
  {
    perror("fork");
    exit(0);
  }
  else if (pid == 0)
  {
    printf("[%ld] child process working\n", getpid());
    exit(0);
  }
  else
  {
    printf("[%ld] parent process working\n", getpid());
  }
  return 0;
}

标准输出

image.png

• 标准输出 红色标记的都是输出一个。

文件输出

image.png

• 文件输出 f=1和f=0 结果完全不同，这是为什么？

标准输出和文件输出

• 标准输入输出是行缓冲模式(\n,强制输出)，在终端执行fork之前的printf，都是执行一次。
• 文件输入输出是全缓冲模式(buffer到了指定的size，才会输出)
• 当执行 test_fork -f 0重定向文件 时候，父进程执行fork之后，父子进程的地址空间是cow,没有任何改动的前提下，都是执行同一个地址空间。此时，父子进程执行的缓冲区都是一模一样，所以可以看到父子进程都会执行fork之前的printf.所以文件看到的是2个"flush opened stream :0"和"[92741]begin".
• 当f=1，重定向文件时候可以看到，父子进程仅仅执行一次 "flush opened stream :1"和"[92741]begin".原因在于f=1的时候会在父进程fork之前执行fflush(NULL),此时执行这个函数目的在于强制flush所有的已经打开的stream.