CSAPP Chap8 关于Fork函数的一些练习与分析

今天做了第8章的作业，感觉自己对fork函数的一些地方理解的不够深入，又怕期末考到这方面的题，就想在这方面理解的深入点，这篇文章只针对书上的练习给出一些比较合理的解释。
首先做这部分的题目需要上机验证，这就涉及到代码怎么运行的问题，都知道要加头文件csapp.h和csapp.c
但是在windos下运行这些代码都是有问题的，我查了一些资料发现要在linux下用gcc编译，需要将这两个文件放入user/include中，这个地址是只读不可写的，所以要用ubuntu下的root下的复制文件指令sudo 文件名 地址，并在gcc编译时加-lpthread。
前言就说到这里，接下来是关于fork函数的练习与分析。
8.13
求解可能输出，代码如下

#include "csapp.h"int main(){    int x=3;    if(Fork()!=0)    {        printf("x=%d\n",++x);    }    printf("x=%d\n",--x);        exit(0);}

分析一下结果还是比较容易看的，这类题最好画图做，但是我有点懒就不把图传上来了。
fork函数生成一个子进程，对于父进程要执行printf(“x=%d\n”,++x);语句，然后对于子进程和父进程，都要执行printf(“x=%d\n”,–x);语句，所以这个问题的结果是
x=4 父
x=3 父
x=2 子
或者
x=4 父
x=3 子
x=2 父
往这上面传图好麻烦，比较简单的题就不传了，ubuntu下验证和这个结果一样。
后面我想了一下，上面这个解释是不对的
fork函数的性质是“父进程和子进程对x所做的任何改变都是独立的，不会反映在另一个进程的存储器中”，意思就是【x父】和【x子】是两个不同的变参，考虑下面的程序

#include "csapp.h"int main(){    int x=3;    if(Fork()!=0)    {        printf("x=%d\n",++x);    }    else printf("x=%d\n",--x);    //printf("x=%d\n",--x);        exit(0);}

这个程序对于x父和x子做不同的修改，打印值应该为
x=4 父
x=2 子
所以对于第一个例子，有了更合理的解释：对于父进程中的x，先做++x，输出x=4，然后再做–x，输出x=3，而对于子进程中的x，输出的一定是–x，即x=2

类似的考虑方法可以考虑以下代码：

#include "csapp.h"int main(){    int x=3;    if(Fork()!=0)    {        printf("x=%d\n",++x);    }    else printf("x=%d\n",--x);    printf("x=%d\n",--x);        exit(0);}

这次就很容易分析了，结果是4 3 2 1，此处不赘述了 。

8.14
求hello会输出多少行

#include "csapp.h"void doit(){    if(Fork()==0)    {        Fork();        printf("hello\n");        exit(0);    }}int main(){    doit();    printf("hello\n");    exit(0);}

我觉得在doit函数中，子进程生成两个进程，并都打印hello，然后回到主函数中，这些所有的进程都打印，加起来应该是2+3=5条。
但是验证后只有3条，想一想原因是在doit中的if语句内，执行完毕后exit（0），子进程和他创建出的进程都永远截止了，那么在执行完doit函数回到主函数中的时候，就只剩下一个父进程了，所以答案是2+1=3条
为了验证可以使用如下代码

#include "csapp.h"void doit(){    if(Fork()==0)    {        Fork();        printf("hello\n");        //exit(0);    }}int main(){    doit();    printf("hello\n");    exit(0);}

相比原来的就是在exit（0）上加了注释，所以这次打印5行。上面这个例子其实就是8.15题。

8.16

#include "csapp.h"int counter=1;int main(){        if(Fork()==0)        {            counter--;            exit(0);        }        else        {            Wait(NULL);            printf("counter=%d\n",++counter);        }            exit(0);}

这题比较简单，针对子进程，修改了他的全局变量counter子，然后将该进程结束，对于父进程，做++counter并输出，故结果应该为counter=2
这里要注意的是，全局变量也是父进程和子进程各自独有的，而非共有。

8.18

#include "csapp.h"void end(void){    printf("2");}int main(){    if(Fork==0)    atexit(end);    if(Fork==0)    printf("0");    else    printf("1");    exit(0);}

题目中说了这个atexit函数是一一个指向函数的指针为输入，并将其添加到初始为空的函数列表中，当exit函数调用时会调用这个列表中的函数

我感觉这个题是最难的，因为这题要考虑到第一次运行fork时，对于第一个子进程调用atexit函数，在下一次的fork函数中，这个子进程生成的两个子进程的堆栈中都存了所谓的函数列表，并在最后的exit调用时会调用它们，所以会输出两个2，而这题的结果只要满足1-2，0-2的结构就可以了。

2016.6.8