为什么 fork() 在这个组合中返回所有可能的输出？

Question

题：

我需要澄清/帮助我对 fork() 输出的理解。我知道如何使用 fork() 在 c 中编写更详细和更大的代码，并使用其他概念，如管道、ipc、线程（posix）。但是我对预测返回输出的理解很糟糕，这就是为什么我试图弄清楚这一点我相信我的案例 1 是正确的，但我的其他案例不明确或与此相似，因为我对 fork() 的输出不太了解.

我对程序输出的了解不错，我了解包含 for 循环、while 循环、if/else、数据结构、递归输出的基本算法。

但是，我缺乏关于使用 fork() 的程序如何准确输出以及父/子进程组合如何完全如下所述的知识。

我的方法：

最初我们有一个运行 p0 的父进程，然后 pid 派生一个子进程。

因此，所有可能的输出将始终包含 0，因为最初 num=0 并且在第一个 prinf() 语句之前 num 未设置为任何其他数字。

我相信父进程和子进程执行的时间是随机的，因为它可以以任何顺序出现。

情况 1：p0 打印 02，因为可能存在 pid 是父项的情况。然后分叉的子进程 p1 打印 01。最终答案将是 0201

情况 2： p0 打印 01 因为可能存在 pid 是子进程的情况（它是内核主进程的子进程吗？）。然后分叉的孩子 p1 是父母，所以它打印 0102。最终答案是 0102

情况 3： p0 打印 00，因为 pid 不是孩子或父母。然后分叉的孩子 p1 打印 12 因为它同时是孩子和父母。最终答案是 0012。

情况 4： p0 打印 00，因为它不是父级或子级。然后分叉的子进程 p1 打印 21 因为它可以同时是父进程和子进程。最终答案是 0021。

代码：

#include <stdio.h>
int num = 0 ;
int main(int argc, char *argv[])
{
  int pid ;
  pid = fork() ;

  printf("%d",num) ;

  if (pid == 0) {
    num = 1;
  } else if (pid > 0) {
    num = 2 ;
  }
  printf("%d",num) ;
}

答案：0102 或 0012 或 0201 或 0021

Answer 1

我猜你把它复杂化了。在 a 之后发生的事情fork()是您有两个实例（父子）在执行，每个实例执行两个输出操作。

这两个实例是独立的，彼此一无所知，所以一个不会等待另一个完成，你就有了所谓的竞争条件。唯一的保证是每个进程将首先输出0，然后1（或2），因为这是每个进程中的操作顺序。但是你不能说这四个输出操作将如何交错。