进程原语-fork()

fork可以用于进程的创建，在父进程中使用fork()可以创建一个子进程，子进程可以执行fork后面的代码。

默认情况下子进程可以继承父进程的资源，然后执行和父进程一样的操作。创建子进程时，fork内的_CREATE函数将会为子进程申请空间（4G的那个），然后会调用_CLONE函数部分拷贝父进程内核层的数据到子进程的内核层，然后父进程的用户层的数据将会完全拷贝到子进程的用户层。_CLONE执行完毕后，将会把子进程的pid作为返回值给父进程的fork函数，而子进程的fork函数则是0。这样就意味着，同一个fork函数根据进程的不同返回值是不同的，在父进程中这个返回值是子进程的Pid，而在子进程中返回值为0。因此可以根据fork的返回值来进行父子进程的区分。

对于这个返回值的特性，有一个题目让我感到很棘手，做了好久才明白。

下面展示一下这个题目：

fork();

fork()&&fork()||fork();

fork();

当执行完这三条语句，总共有多少个进程？（当我看到第二条语句时，我就意识到了肯定和条件语句短路有关，但是依然做了很久……）

首先回顾一下条件语句的短路情况：

1. a&&b

&&只有两边都是真才取真，如果一边为假则不会执行另一边，在这个例子中，如果a为假，b直接不会被判断。

2. a||b

||只有两边都是假才取假，如果一边为真则不会执行另一边，在这个例子中，如果a为真，b直接不会被判断。

在这个题目中就会用到这个性质，另外一般是从左往右判断，但&&的优先级比||高，不过在这个题目中没有影响。然后就是根据返回值是否为0判断fork()是否执行，是否会创建新进程了。

首先第一行的fork()执行后会产生一个子进程。接下来这两个进程都会执行第二行和第三行，两边的过程是一模一样的，咱们只需要搞清楚一边再*2就得到最后的结果了。

我先以父进程那边为例了，当父进程走到fork()&&fork()||fork()时，首先执行第一个fork()，此时创建出一个进程1。

在父进程中此时&&左边的返回值为真，继续执行&&右边的for()，结果发现也为真，那么||右边的fork()就短路不再执行了。&&右边的fork()执行过后就产生一个进程2。

这样一来，在父进程中第二条语句已经执行完毕，接下来咱们看看其他的子进程在第二条语句会发生什么。

首先就是刚才的进程1，在进程1中，&&左边的fork()返回值为0，因为他是这个fork出来的子进程，这样根据短路，进程1就要去执行||右边的fork()了，因此会产生一个进程3。此时进程1也执行完了第二条语句。

在看一下刚才的进程2，在进程2中，&&左边的fork()返回值是父进程的返回值，因此为真，&&右边的返回值是0，因为进程2是这个fork出来的，因此进程二不会短路要去执行||右边的fork，这样以来就会产生一个新的进程4。此时进程2也执行完了第二条语句。

而进程3和进程4是直接从第三条语句开始执行的，那么现在就是父进程和四个子进程都执行第三条语句，最后一共有10个进程。

这是一边的，另一边的情况也是这样，所以总共有20个进程。

我将其中一侧的流程图画了一下。另一侧和这个是一摸一样的。其中标红部分就是最后的进程，我对每个部分的执行以及表达式的值都有一些标记。

我也验证了一下，确实是20个进程。

这道题除了fork的一些特性外，还对逻辑运算的短路进行了考察，一开始接触的时候真的感觉不太好做，我还以为只要是子进程中的fork返回值都是0，因此在第一次fork出来的子进程后面的执行弄错了。不过现在再做这个题应该是可以做对的了。