Управление вилками в C

Question

У меня есть файл C, который выглядит так:

#include <stdio.h> 
#include <sys/types.h> 
#include <unistd.h> 
int main () 
{ 
    pid_t child_pid; 
    printf ("The PID is %d\n", (int) getpid ()); 
    child_pid = fork (); 
    if (child_pid != 0)
    { 
        printf ("this is the parent process, with PID %d\n", 
        (int)getpid()); 
        printf ("the child's PID is %d\n", (int) child_pid); 
    } 
    else 
        printf ("this is the child process, with PID %d\n", 
        (int)getpid()); 
    return 0; 
} 

Мне нужно изменить его, чтобы получить иерархию, которая выглядит как

parent (0)
  |
  +---> child (1)
  |
  +---> child (2)
          |
          +----> child (3)
          |
          +----> child (4)
                  |
                  +----> child (5)
                  |

В основном это древовидная структура, в которой каждый второй ребенок рождает двух новых детей. Насколько я понимаю, когда я fork() процесс, каждый процесс будет выполняться одновременно. Кажется, что добавление fork() в оператор if работает и правильно создает процессы с 0 по 2, поскольку только родительский объект создаст новый ответвление. Но я понятия не имею, как сделать процесс 2 форка, а не 1. Есть идеи?

Answer 1

Дети получают копию состояния родителя во время разветвления.

Так что, если у родителя есть счетчик или другое свойство, тогда дети увидят значение в момент их разветвления (но не если родитель впоследствии изменит его).

Answer 2

Я не знаю, почему вы хотите сделать это таким образом, но обычно только родительский процесс выполняет форк. Это также может быть проще для разработки. Когда вы выполните fork () внутри цикла for, у вас будет прямой контроль над созданными процессами.

Помните, что fork () - это относительно дорогая операция, особенно если вы хотите создать много процессов. Доступны более легкие альтернативы vfork и темы, но я не могу судить, соответствуют ли они и вашим потребностям.

Answer 3

Ну, процесс 1 будет создан первым форком. Процесс 2 будет создан форком внутри оператора if. Таким образом, чтобы разрешить процессу 2 форкать, вы снова форкаете внутри оператора if, если второй форк не вернул 0.

Иллюстрация:

if(fork) {
    // Inside process 0
    if(fork) {
        // still in process 0
    } else {
        // in process 2
        if(fork) {
          // still in process 2
        } else {
          // in prcess 3
        }
        // and so on
    }
} else {
    // Inside process 1
}

Answer 4

Старый вопрос, но все же интересный. Страница man для fork() сообщает нам, что возвращаемое значение:

В случае успеха PID дочернего процесса возвращается в родительском, а 0 - в дочернем. В случае ошибки -1 возвращается в родительский процесс, дочерний процесс не создается и значение errno устанавливается соответствующим образом.

Итак, мы знаем, что fork() возвращает 0 ребенку, мы можем использовать его в качестве механизма управления:

int main()
{
   // Here we're in the parent (0) process

   if(fork())  // This starts the chain, only the parent will do this
    if(!fork()) //the child will pass this, the parent will skip it
     for(count = 0; counter < number_of_processes; counter++) //now the 2nd child loops
     {
         if(fork())
             if(!fork());
         else
             break;
     }

Давайте добавим несколько цифр к нему:

//parent (18402)
if(fork()) // spawns 18403, parent 18402 keeps going
  if(!fork()) // spawns 18404, parent 18402 drops to the end of main()
    for(count = 0; count < number_of_processes; conter++) // 18404 enters here
      if(fork())  // 18404 forks 18405 and then goes on
        if(!fork());  // 18404 spawns 18406 before leaving, 18406 restarts the loop
        else
          break; // 18404 breaks out there
      else
          break; //18405 leaves the loop here

Итак, после одной итерации имеем:

  18402
    |
    +---> 18403
    |
    +---> 18404
            |
            +----> 18405
            |
            +----> 18406
                     |

После этого мы продолжим цикл двух новых процессов, второй из которых будет повторяться, пока вы не сделаете столько проходов, сколько требуется.