乙個fork的面試題

前兩天有人問了個關於unix的fork()系統呼叫的面試題，這個題正好是我大約十年前找工作時某公司問我的乙個題，我覺得比較有趣，寫篇文章與大家分享一下。這個題是這樣的：

題目：請問下面的程式一共輸出多少個「-」？12

3456

78910

1112

1314

#include

intmain(void)

return0;

}

如果你對fork()的機制比較熟悉的話，這個題並不難，輸出應該是6個「-」，但是，實際上這個程式會很tricky地輸出8個「-」。

要講清這個題，我們首先需要知道fork()系統呼叫的特性，

所以，上面的那個程式為什麼會輸入8個「-」，這是因為printf(「-」);語句有buffer，所以，對於上述程式，printf(「-」);把「-」放到了快取中，並沒有真正的輸出（參看《c語言的迷題》中的第一題），在fork的時候，快取被複製到了子程序空間，所以，就多了兩個，就成了8個，而不是6個。

另外，多說一下，我們知道，unix下的裝置有「塊裝置」和「字元裝置」的概念，所謂塊裝置，就是以一塊一塊的資料訪問的裝置，字元裝置是一次訪問乙個字元的裝置。磁碟、記憶體都是塊裝置，字元裝置如鍵盤和串列埠。塊裝置一般都有快取，而字元裝置一般都沒有快取。

對於上面的問題，我們如果修改一下上面的printf的那條語句為：

1printf("-\n");或是1

2printf("-");

fflush(stdout);

就沒有問題了（就是6個「-」了），因為程式遇到「\n」，或是eof，或是緩中區滿，或是檔案描述符關閉，或是主動flush，或是程式退出，就會把資料刷出緩衝區。需要注意的是，標準輸出是行緩衝，所以遇到「\n」的時候會刷出緩衝區，但對於磁碟這個塊裝置來說，「\n」並不會引起緩衝區刷出的動作，那是全緩衝，你可以使用setvbuf來設定緩衝區大小，或是用fflush刷快取。

我估計有些朋友可能對於fork()還不是很了解，那麼我們把上面的程式改成下面這樣：12

3456

78910

1112

1314

#include

intmain(void)

sleep(10);//讓程序停留十秒，這樣我們可以用pstree檢視一下程序樹

return0;

}

於是，上面這段程式會輸出下面的結果，（注：編譯出的可執行的程式名為fork）12

3456

78910

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 |grepfork

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

| | `-fork(8520)

面對這樣的圖你可能還是看不懂，沒事，我好事做到底，畫個圖給你看看：

注意：上圖中的我用了幾個色彩，相同顏色的是同乙個程序。於是，我們的pstree的圖示就可以成為下面這個樣子：（下圖中的顏色與上圖對應）

這樣，對於printf(「-」);這個語句，我們就可以很清楚的知道，哪個子程序複製了父程序標準輸出緩中區里的的內容，而導致了多次輸出了。（如下圖所示，就是我陰影並雙邊框了那兩個子程序）

現在你明白了吧。（另，對於圖中的我本人拙劣的配色，請見諒!）

乙個fork的面試題

乙個fork的面試題

乙個fork的面試題

fork的面試題

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