騰訊校園招聘軟件研發(fā)筆試題

　　在機(jī)緣巧合下參加了騰訊2013年校園招聘筆試，其中有一道有關(guān)fork()的題目比較經(jīng)典，轉(zhuǎn)載網(wǎng)上一篇文章，原文如下:

　　前兩天有人問了個(gè)關(guān)于Unix的fork()系統(tǒng)調(diào)用的面試題，這個(gè)題正好是我大約十年前找工作時(shí)某公司問我的一個(gè)題，我覺得比較有趣，寫篇文章與大家分享一下，

騰訊校園招聘軟件研發(fā)筆試題

。這個(gè)題是這樣的：

　　題目：請(qǐng)問下面的程序一共輸出多少個(gè)“-”?

　　#include

　　#include

　　#include

　　int main(void)

　　{

　　int i;

　　for(i=0; i<2; i++)

　　{

　　fork();

　　printf("-");

　　}

　　return 0;

　　}

　　如果你對(duì)fork()的機(jī)制比較熟悉的話，這個(gè)題并不難，輸出應(yīng)該是6個(gè)“-”，但是，實(shí)際上這個(gè)程序會(huì)很tricky地輸出8個(gè)“-”。

　　要講清這個(gè)題，我們首先需要知道fork()系統(tǒng)調(diào)用的特性，

　　fork()系統(tǒng)調(diào)用是Unix下以自身進(jìn)程創(chuàng)建子進(jìn)程的系統(tǒng)調(diào)用，一次調(diào)用，兩次返回，如果返回是0，則是子進(jìn)程，如果返回值>0，則是父進(jìn)程(返回值是子進(jìn)程的pid)，這是眾為周知的。

　　還有一個(gè)很重要的東西是，在fork()的調(diào)用處，整個(gè)父進(jìn)程空間會(huì)原模原樣地復(fù)制到子進(jìn)程中，包括指令，變量值，程序調(diào)用棧，環(huán)境變量，緩沖區(qū)，等等。

　　所以，上面的那個(gè)程序?yàn)槭裁磿?huì)輸入8個(gè)“-”，這是因?yàn)閜rintf(“-”);語句有buffer，所以，對(duì)于上述程序，printf(“-”);把“-”放到了緩存中，并沒有真正的輸出，在fork的時(shí)候，緩存被復(fù)制到了子進(jìn)程空間，所以，就多了兩個(gè)，就成了8個(gè)，而不是6個(gè)。

　　另外，多說一下，我們知道，Unix下的設(shè)備有“塊設(shè)備”和“字符設(shè)備”的概念，所謂塊設(shè)備，就是以一塊一塊的數(shù)據(jù)存取的設(shè)備，字符設(shè)備是一次存取一個(gè)字符的設(shè)備。磁盤、內(nèi)存都是塊設(shè)備，字符設(shè)備如鍵盤和串口。塊設(shè)備一般都有緩存，而字符設(shè)備一般都沒有緩存。

　　對(duì)于上面的問題，我們?nèi)绻�修改一下上面的printf的那條語句為：

　　printf("-\n");

　　或是

　　printf("-");

　　fflush(stdout);

　　就沒有問題了(就是6個(gè)“-”了)，因?yàn)槌绦蛴龅?ldquo;\n”，或是EOF，或是緩中區(qū)滿，或是文件描述符關(guān)閉，或是主動(dòng)flush，或是程序退出，就會(huì)把數(shù)據(jù)刷出緩沖區(qū)，

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《騰訊校園招聘軟件研發(fā)筆試題》(http://www.msguai.com)。需要注意的是，標(biāo)準(zhǔn)輸出是行緩沖，所以遇到“n”的時(shí)候會(huì)刷出緩沖區(qū)，但對(duì)于磁盤這個(gè)塊設(shè)備來說，“n”并不會(huì)引起緩沖區(qū)刷出的動(dòng)作，那是全緩沖，你可以使用setvbuf來設(shè)置緩沖區(qū)大小，或是用fflush刷緩存。

　　我估計(jì)有些朋友可能對(duì)于fork()還不是很了解，那么我們把上面的程序改成下面這樣：

　　#include

　　#include

　　#include

　　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); //讓進(jìn)程停留十秒，這樣我們可以用pstree查看一下進(jìn)程樹

　　return 0;

　　}

　　于是，上面這段程序會(huì)輸出下面的結(jié)果，(注：編譯出的可執(zhí)行的程序名為fork)

　　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)

　　面對(duì)這樣的圖你可能還是看不懂，沒事，我好事做到底，畫個(gè)圖給你看看：

 

 

　　注意：上圖中的我用了幾個(gè)色彩，相同顏色的是同一個(gè)進(jìn)程。于是，我們的pstree的圖示就可以成為下面這個(gè)樣子：(下圖中的顏色與上圖對(duì)應(yīng))

 

 

 

　　這樣，對(duì)于printf(“-”);這個(gè)語句，我們就可以很清楚的知道，哪個(gè)子進(jìn)程復(fù)制了父進(jìn)程標(biāo)準(zhǔn)輸出緩中區(qū)里的的內(nèi)容，而導(dǎo)致了多次輸出了。(如下圖所示，就是我陰影并雙邊框了那兩個(gè)子進(jìn)程)

 

 

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