printf的異常「fork（）的」

我在一個特殊的情況下UNIX下學習一般C編程和C編程前進。

在使用fork()調用之後，我檢測到printf()函數的一個奇怪的（對我來說）行爲。

代碼

#include <stdio.h> 
#include <system.h> 

int main() 
{ 
    int pid; 
    printf("Hello, my pid is %d", getpid()); 

    pid = fork(); 
    if(pid == 0) 
    { 
      printf("\nI was forked! :D"); 
      sleep(3); 
    } 
    else 
    { 
      waitpid(pid, NULL, 0); 
      printf("\n%d was forked!", pid); 
    } 
    return 0; 
}

輸出

Hello, my pid is 1111 
I was forked! :DHello, my pid is 1111 
2222 was forked!

爲什麼第二個「你好」字符串出現在孩子的輸出？

是的，這正是母公司開始時打印的父母的pid。

但是！如果我們在每個字符串的結尾放置\n字符，我們得到了預期的輸出：

#include <stdio.h> 
#include <system.h> 

int main() 
{ 
    int pid; 
    printf("Hello, my pid is %d\n", getpid()); // SIC!! 

    pid = fork(); 
    if(pid == 0) 
    { 
      printf("I was forked! :D"); // removed the '\n', no matter 
      sleep(3); 
    } 
    else 
    { 
      waitpid(pid, NULL, 0); 
      printf("\n%d was forked!", pid); 
    } 
    return 0; 
}

輸出：

Hello, my pid is 1111 
I was forked! :D 
2222 was forked!

它爲什麼會發生？這是正確的行爲，還是它的錯誤？

來源

2010-03-27 pechenie

我注意到<system.h>是一個非標準的標題;我用<unistd.h>替換它，代碼編譯乾淨。

當你的程序輸出到終端（屏幕）時，它是行緩衝的。當你的程序輸出到一個管道時，它被完全緩衝。您可以通過標準C函數setvbuf()和_IOFBF（完全緩衝），_IOLBF（行緩衝）和_IONBF（無緩衝）模式來控制緩衝模式。

你可以在你修改的程序中通過將你的程序的輸出輸出到cat來證明這一點。即使使用printf()字符串末尾的換行符，您也會看到雙重信息。如果您直接將其發送到終端，那麼您將只看到一個信息。

故事的寓意是要小心撥打fflush(0);在分叉前清空所有I/O緩衝區。

線，由線分析，按要求（括號等去除 - 通過標記編輯器刪除前導空格）：

printf("Hello, my pid is %d", getpid());
pid = fork();
if(pid == 0)
printf("\nI was forked! :D");
sleep(3);
else
waitpid(pid, NULL, 0);
printf("\n%d was forked!", pid);

分析：

副本「你好，我的pid是1234」進入緩衝標準輸出。由於最後沒有換行符，並且輸出以線路緩衝模式（或全緩衝模式）運行，因此終端上不顯示任何內容。
爲我們提供了兩個單獨的進程，標準輸出緩衝區中的資料完全相同。
孩子有pid == 0並執行第4行和第5行;父母的pid（兩個過程之間的少數差異之一 - getpid()和getppid()的返回值是兩個以上）具有非零值。
向孩子的輸出緩衝區添加一個換行符和「I was forkked！：D」。輸出的第一行出現在終端上;由於輸出是行緩衝的，其餘的都保存在緩衝區中。
一切都停止3秒鐘。在此之後，孩子通過主結束時的返回正常退出。此時，stdout緩衝區中的殘留數據將被刷新。由於沒有換行符，因此這會將輸出位置留在行尾。
父母來到這裏。
父母等待孩子完成死亡。
父母添加換行符，「1345被分叉了！」到輸出緩衝區。在由孩子生成的不完整行之後，換行符將'Hello'消息刷新到輸出。

現在父母通過主結束處的返回正常退出，並且殘留數據被刷新;因爲最後還沒有換行符，光標位置在感嘆號後面，並且shell提示符出現在同一行上。

我看到的是：

Osiris-2 JL: ./xx 
Hello, my pid is 37290 
I was forked! :DHello, my pid is 37290 
37291 was forked!Osiris-2 JL: 
Osiris-2 JL:

的PID號不同 - 但整體外觀爲無色。添加新行到printf()語句（這很快成爲標準的做法）的結束改變了輸出了很多：

#include <stdio.h> 
#include <unistd.h> 

int main() 
{ 
    int pid; 
    printf("Hello, my pid is %d\n", getpid()); 

    pid = fork(); 
    if(pid == 0) 
     printf("I was forked! :D %d\n", getpid()); 
    else 
    { 
     waitpid(pid, NULL, 0); 
     printf("%d was forked!\n", pid); 
    } 
    return 0; 
}

我現在得到：

Osiris-2 JL: ./xx 
Hello, my pid is 37589 
I was forked! :D 37590 
37590 was forked! 
Osiris-2 JL: ./xx | cat 
Hello, my pid is 37594 
I was forked! :D 37596 
Hello, my pid is 37594 
37596 was forked! 
Osiris-2 JL:

注意，當輸出達到終端，它是行緩衝的，所以'Hello'行出現在fork()之前，並且只有一個副本。當輸出連接到cat時，它是完全緩衝的，因此在fork()之前沒有任何內容出現，並且兩個進程都在緩衝區中有'Hello'行被刷新。

來源

2010-03-27 20:45:36

好吧，我明白了。但是我仍然無法向自己解釋爲什麼「緩衝垃圾」出現在孩子輸出中新打印行的末尾？但是等等，現在我懷疑它確實是CHILD的輸出。哦，你能解釋爲什麼輸出看起來像這樣，一步一步地完成（新字符串），所以我會非常感激。無論如何謝謝你！ – pechenie 2010-03-28 06:40:09

非常令人印象深刻的解釋！非常感謝，終於明白了！ P.S .:我先前給你投了一個票，現在我再次愚蠢地點擊了「向上箭頭」，所以投票消失了。但我不能再給你了，因爲「答案太舊了」：（ P.P.S .:我給了你一個其他問題的投票，並且再次感謝你！ – pechenie 2010-03-28 17:43:25

之所以這樣，是因爲如果在格式字符串末尾沒有\n，則該值不會立即顯示在屏幕上。相反，它在過程中被緩衝。這意味着它在fork操作之後纔會實際打印，因此您將打印兩次。

雖然強制緩衝區被刷新並輸出到屏幕，但添加\n。這發生在叉子之前，因此只打印一次。

您可以使用fflush方法強制執行此操作。例如

printf("Hello, my pid is %d", getpid()); 
fflush(stdout);

來源

2010-03-27 19:40:40 JaredPar

謝謝你的回答！ – pechenie 2010-03-28 06:40:29

'fflush（stdout）;'這裏似乎是更正確的答案。 – 2017-09-29 06:52:19

fork()有效地創建了一個過程的副本。如果在調用fork()之前，它的數據已被緩衝，則父級和子級都將具有相同的緩衝數據。下一次他們每個人都會執行一些操作來清空其緩衝區（例如在終端輸出的情況下打印新行），除了該進程產生的任何新輸出外，您還將看到緩衝輸出。因此，如果你要在父母和孩子中使用stdio，那麼你應該在分岔之前fflush，以確保沒有緩衝數據。

通常，孩子通常只用於調用exec*函數。因爲這代替了完整的子進程映像（包括任何緩衝區），所以在技術上不需要fflush，如果這真的是你要在孩子身上做的所有事情。但是，如果可能存在緩衝數據，則應該小心如何處理exec失敗。特別是，避免使用任何stdio函數（write ok）將錯誤打印到stdout或stderr，然後調用_exit（或_Exit）而不是調用exit或僅返回（它將刷新任何緩衝的輸出）。或者在分叉之前通過沖洗來完全避免這個問題。

來源

2010-03-28 11:59:24 mark4o

printf的異常「fork（）的」

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