关于Redis在windows上运行及fork函数问题

Redis在将数据库进行持久化操作时，需要fork一个进程，但是windows并不支持fork，导致在持久化操作期间，Redis必须阻塞所有的客户端直至持久化操作完成。微软的一些工程师花费时间在解决在windows环境下Redis无法进行后台保存，并决定使用线程代替fork产生的子进程来对硬盘执行写操作，但这给分支只提供了源码并没有提供预编译二进制文件，并且微软不保证它能否用于生产环境。

上面这段是我摘抄于黄健宏老师翻译的《Redis实战》这本书的。

下面我解释一下fork函数的一些问题

• fork函数

fork（）函数通过系统调用创建一个与原来进程几乎完全相同的进程。

下面的侧重点在于fork与递归的区分。

创建fork_test1.c

我们可以touch fork_test1.c，

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>

int main(int argc, char **argv) {
    pid_t pid = fork();
    if (pid==0) {
        printf("我是父进程，pid是: %d\n",getpid());
        exit(0);
    } else if (pid > 0) {
        printf("我是子进程，pid是: %d\n",getpid());
    } else {
        printf("Error while forking\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    return 0;
}

使用cc fork_test.c进行编译。

执行可执行文件a.out

./a.out
我是子进程，pid是: 1492
我是父进程，pid是: 1493

为什么没有死递归

观察执行结果会发现的子进程的返回值是0,至于为什么是0，暂不讨论。

我好奇的是程序为什么没有进行死递归，因为我认为程序会复制一份重新运行。

经过一番查阅后发现，因为，fork是复制父进程的数据段，堆，栈等，因此，父进程与子进程执行程序位置也是相同的，函数fork完之后，父进程与子进程同时执行到到了第一个if语句，因此子进程并不会重新执行fork()函数，因此没有递归。

验证一下

我们可以touch fork_test2.c，

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>

int main(int argc, char **argv) {
    printf("abcd");
    pid_t pid = fork();
    if (pid==0) {
        printf("我是父进程，pid是: %d\n",getpid());
        exit(0);
    } else if (pid > 0) {
        printf("我是子进程，pid是: %d\n",getpid());
    } else {
        printf("Error while forking\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    return 0;
}

编译

cc fork_test2.c

执行

./a.out

你会发现程序没有死递归。

上面难道是错的

但是观察结果你会发现为什么"abcd"输出了两次，不是两个进程都执行到了第一个if语句吗？为什么子进程也会输出。

上面讲的并没有错，你应该注意到,fork()的复制就包括输出缓冲区。

而程序并不会立即把输出的数据显示到屏幕上，而是先存储在输出缓冲区中,当满足一定条件时才显示出来。

输出缓冲区类型

缓冲区的类型：

　　缓冲区 分为三种类型：全缓冲、行缓冲和不带缓冲。

　　1、全缓冲

　　在这种情况下，当填满标准I/O缓存后才进行行实际I/O操作。全缓冲的典型代表是对磁盘文件的读写。

　　2、行缓冲

　　在这种情况下，当在输入和输出中遇到换行符时，执行真正的I/O操作。这时，我们输入的字符先存放在缓冲区，等按下回车键换行时才进行实际的I/O操作。典型代表是键盘输入数据。

　　3、不带缓冲

　　也就是不进行缓冲，标准出错情况stderr是典型代表，这使得出错信息可以直接尽快地显示出来。

所以，因为我们的fork_test2.c没有触发任何刷新缓冲区的操作，因此复制的时候子进程的缓冲区中也会有"abcd"，所以就会输出两次。

如何触发缓冲区刷新

那么我们就触发缓冲区刷新的操作，如何触发呢？

1、遇到\n

2、程序结束        

3、遇到输入语句

4、当缓冲区满时

5、fflush(stdout) 手动刷新

我们尝试用第一种方法修改代码,

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>

int main(int argc, char **argv) {
    printf("abcd\n");
    pid_t pid = fork();
    if (pid==0) {
        printf("我是父进程，pid是: %d\n",getpid());
        exit(0);
    } else if (pid > 0) {
        printf("我是子进程，pid是: %d\n",getpid());
    } else {
        printf("Error while forking\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    return 0;
}

拨云见日

然后重新编译运行，你会发现"abcd"只会被输出一次，子进程复制的输出缓冲区为空。到此解释了fork·与递归的一些问题。

如果有什么问题大家可以在下面留言。