Golang协程实现流量统计系统（2）

从进程开始，搜索和理解进程

Google 搜索关键词： C fork example

什么是fork

Fork系统调用用于创建一个称为子进程的新进程，该子进程与进行fork（）调用的进程（父进程）同时运行。

创建新的子进程后，两个进程都将在fork（）系统调用之后执行下一条指令。

子进程使用与父进程相同的pc（程序计数器），相同的CPU寄存器，相同的打开文件。

fork返回值

它不带任何参数，并返回一个整数值。以下是fork（）返回的不同值。

负值：创建子进程失败。

零：返回到新创建的子进程。

正值：返回给父级或调用者。该值包含新创建的子进程的进程ID。

写点代码

光看上面的解释有点干，来份代码

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main()
{ 
 
    // make two process which run same
    // program after this instruction
    fork(); 
 
    printf("Hello world!\n");
    return ;
}

输出：

Hello world!
Hello world!

执行fork函数后，父进程和子进程都会执行下一行代码和后面的代码，所以会输出两遍

计算hello打印的次数

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
int main()
{
    fork();
    fork();
    fork();
    printf("hello\n");
    return ;
}

输出

hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello

hello打印的次数等于创建的进程数。

进程总数= 2^n，其中n是fork系统调用的数目。所以这里n = 3，2^3 = 8

还不理解？我们来逐行分析

fork ();   // Line 1
fork ();   // Line 2
fork ();   // Line 3
 
       L1       // There will be 1 child process
    /     \     // created by line 1.
  L2      L2    // There will be 2 child processes
 /  \    /  \   //  created by line 2
L3  L3  L3  L3  // There will be 4 child processes
                // created by line 3

因此，总共有八个进程（新的子进程和一个原始进程）。

如果我们想将流程之间的关系表示为树层次结构，则如下所示：

主进程：P0

第一个fork函数创建的进程：P1

第二个fork函数创建的进程：P2、P3

第三个fork函数创建的进程：P4、P5、P6、P7

预测以下程序的输出

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
void forkexample()
{
    // child process because return value zero
    if (fork() == )
        printf("Hello from Child!\n"); 
 
    // parent process because return value non-zero.
    else
        printf("Hello from Parent!\n");
}
int main()
{
    forkexample();
    return ;
}

输出：

.
Hello from Child!
Hello from Parent!
     (or)
.
Hello from Parent!
Hello from Child!

在上面的代码中，创建了一个子进程，fork（）在该子进程中返回0，并向父进程返回正整数。

在这里，两个输出都是可能的，因为父进程和子进程正在同时运行。因此，我们不知道操作系统是首先控制父进程还是子进程。

父进程和子进程正在运行同一程序，但这并不意味着它们是相同的。 OS为这两个进程分配不同的数据和状态，并且控制这些进程的流可以有所不同。

看下面的例子：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h> 
 
void forkexample()
{
    int x = ; 
 
    if (fork() == )
        printf("Child has x = %d\n", ++x);
    else
        printf("Parent has x = %d\n", --x);
}
int main()
{
    forkexample();
    return ;
}

输出：

Parent has x =
Child has x =
     (or)
Child has x =
Parent has x =

这里，一个进程中的全局变量更改不会影响其他两个进程，因为两个进程的数据/状态不同。而且父级和子级同时运行，因此有两个输出是可能的。

参考阅读：

1、https://www.geeksforgeeks.org/fork-system-call/