[转帖]一个FORK的面试题

一个FORK的面试题

https://coolshell.cn

搞不懂 fork 的含义. 

Linux 里面的线程不是教科书上面的标准的线程 好像用 父子进程来进行 模拟线程的处理

父子线程应该共享 数据段  只不过有自己独立的堆栈. 

上面两句我瞎掰的. 

前两天有人问了个关于Unix的fork()系统调用的面试题,这个题正好是我大约十年前找工作时某公司问我的一个题,我觉得比较有趣,写篇文章与大家分享一下。这个题是这样的:

题目:请问下面的程序一共输出多少个“-”?


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

#include <stdio.h>

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

int main(void)

{

   int i;

   for(i=0; i<2; i++){

      fork();

      printf("-");

   }

   wait(NULL);

   wait(NULL);

   return 0;

}

如果你对fork()的机制比较熟悉的话,这个题并不难,输出应该是6个“-”,但是,实际上这个程序会很tricky地输出8个“-”。

要讲清这个题,我们首先需要知道fork()系统调用的特性,

  • fork()系统调用是Unix下以自身进程创建子进程的系统调用,一次调用,两次返回,如果返回是0,则是子进程,如果返回值>0,则是父进程(返回值是子进程的pid),这是众为周知的。
  • 还有一个很重要的东西是,在fork()的调用处,整个父进程空间会原模原样地复制到子进程中,包括指令,变量值,程序调用栈,环境变量,缓冲区,等等。

所以,上面的那个程序为什么会输入8个“-”,这是因为printf(“-“);语句有buffer,所以,对于上述程序,printf(“-“);把“-”放到了缓存中,并没有真正的输出(参看《C语言的迷题》中的第一题),在fork的时候,缓存被复制到了子进程空间,所以,就多了两个,就成了8个,而不是6个。

另外,多说一下,我们知道,Unix下的设备有“块设备”和“字符设备”的概念,所谓块设备,就是以一块一块的数据存取的设备,字符设备是一次存取一个字符的设备。磁盘、内存都是块设备,字符设备如键盘和串口。块设备一般都有缓存,而字符设备一般都没有缓存

对于上面的问题,我们如果修改一下上面的printf的那条语句为:


1

printf("-\n");

或是


1

2

printf("-");

fflush(stdout);

就没有问题了(就是6个“-”了),因为程序遇到“\n”,或是EOF,或是缓中区满,或是文件描述符关闭,或是主动flush,或是程序退出,就会把数据刷出缓冲区。需要注意的是,标准输出是行缓冲,所以遇到“\n”的时候会刷出缓冲区,但对于磁盘这个块设备来说,“\n”并不会引起缓冲区刷出的动作,那是全缓冲,你可以使用setvbuf来设置缓冲区大小,或是用fflush刷缓存。

我估计有些朋友可能对于fork()还不是很了解,那么我们把上面的程序改成下面这样:


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

#include <stdio.h>

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

int main(void)

{

   int i;

   for(i=0; i<2; i++){

      fork();

      //注意:下面的printf有“\n”

      printf("ppid=%d, pid=%d, i=%d \n", getppid(), getpid(), i);

   }

   sleep(10); //让进程停留十秒,这样我们可以用pstree查看一下进程树

   return 0;

}

于是,上面这段程序会输出下面的结果,(注:编译出的可执行的程序名为fork)


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

ppid=8858, pid=8518, i=0

ppid=8858, pid=8518, i=1

ppid=8518, pid=8519, i=0

ppid=8518, pid=8519, i=1

ppid=8518, pid=8520, i=1

ppid=8519, pid=8521, i=1

$ pstree -p | grep fork

|-bash(8858)-+-fork(8518)-+-fork(8519)---fork(8521)

|            |            `-fork(8520)

面对这样的图你可能还是看不懂,没事,我好事做到底,画个图给你看看:

注意:上图中的我用了几个色彩,相同颜色的是同一个进程。于是,我们的pstree的图示就可以成为下面这个样子:(下图中的颜色与上图对应)

这样,对于printf(“-“);这个语句,我们就可以很清楚的知道,哪个子进程复制了父进程标准输出缓中区里的的内容,而导致了多次输出了。(如下图所示,就是我阴影并双边框了那两个子进程)

现在你明白了吧。(另,对于图中的我本人拙劣的配色,请见谅!)

(全文完)

原文地址:https://www.cnblogs.com/jinanxiaolaohu/p/10647008.html

时间: 2024-10-10 10:32:12

[转帖]一个FORK的面试题的相关文章

Linux shell 的一个fork炸弹

.(){ .|.& };.  或者  :(){ :|:& };: 这13个字符由Jaromil ,在 2002 年设计了最为精简的一个 fork炸弹的实现. .()  说明下面要定义一个函数,函数名为小数点,没有可选参数:{    表示函数体的开始:.|.& 表示函数体真正要做的事情,首先它递归使用本函数,然后李永贵管道调用一个新进程(它要做的事情也是递归调用本函数),并将其放到后台执行.}    表示函数体的结束:;    并不会执行什么操作,在命令行中用来分隔两个命令用.从总体

一个fork()系统调用的问题

转载:http://coolshell.cn/articles/7965.html 题目:请问下面的程序一共输出多少个“-”? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 #include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <unistd.h> int main(void) {    int i;    for(i=0; i<2; i++){       fork();   

一个java多线程面试题

线程a 打印 数字 0--12: 线程b 打印 字母 a--z; 打印结果:0ab1cd2ef3gh4ij5kl6mn7op8qr9st10uv11wx12yz 要求用到 线程间传值: 分析:线程a打印一个数字,线程b打印两个字母 , 进行13次循环, 通过公共资源类进行线程间传值 public class FftThreadTest {public static void main(String[] args) { //创建final资源对象 final Business business =

一个java的面试题

有一个txt文档,里面有很多行的用户资料, 每行比如:姓名,电话号码,...之间都是用逗号分隔 现在要去掉电话号码重复的行,而且要按照电话号码排序.怎么用java实现?希望高手出来指点指点!!!

jmap应用:一个经典String笔试题的验证

笔试题: String strA = new String("123123");这一行中创建了几个String对象?? 1 public class StringHeapCountTest { 2 3 public static void main(String[] args) { 4 String strA = new String("123123"); 5 System.out.println(1); 6 } 7 8 } 这个题主要考察应试者对java内存结构的

一个读写锁面试题

问:一个Spring Bean类中有一个服务地址信息的成员变量,这个bean类中成员函数会根据服务地址调用其接口,同时这个服务地址信息可能会在运行时被用户修改,这种情况下是否存在线程安全问题? 答:如果用的Spring默认的单例Bean,因为涉及到多线程对成员变量的读写,会存在线程安全问题. 问:那有哪些方法解决这个问题? 答:用同步关键字,锁,ThreadLocal变量等,如果是读多写少的场景,可以用读写锁. 问:简单讲一下Java读写锁,你会怎么用? 答:读写锁同时拥有读锁和写锁,且读共享.

[转帖]一个令开源软件界震惊的消息:GNU GPL是强制执行的合约!

一个令开源软件界震惊的消息:GNU GPL是强制执行的合约! https://www.sohu.com/a/140781491_465914 近日,美国联邦法官终于解开了这个问题的问号:广泛使用的自由软件许可证GNU GPL是否可作为一种合约来强制执行. 在加利福尼亚州地方法院,杰奎琳·斯科特·科利(Jacqueline Scott Corley)法官拒不接受过去十年来的一个令人不快的法律判例.她裁定,GNU通用公共许可证(GNU GPL)是一种可执行的法律合约,即使实际上并没有签名. GPL适

linux上的常见命令掌握

http://coolshell.cn/articles/8883.html 这篇文章来源于Quroa的一个问答<What are some time-saving tips that every Linux user should know?>—— Linux用户有哪些应该知道的提高效率的技巧.我觉得挺好的,总结得比较好,把其转过来,并加了一些自己的理解. 首先,我想告诉大家,在Unix/Linux下,最有效率技巧的不是操作图形界面,而是命令行操作,因为命令行意味着自动化.如果你看过<

linux常用命令技巧

原文地址 这篇文章来源于Quroa的一个问答<What are some time-saving tips that every Linux user should know?>-- Linux用户有哪些应该知道的提高效率的技巧.我觉得挺好的,总结得比较好,把其转过来,并加了一些自己的理解. 首先,我想告诉大家,在Unix/Linux下,最有效率技巧的不是操作图形界面,而是命令行操作,因为命令行意味着自动化.如果你看过<你可能不知道的Shell>以及<28个Unix/Linu