Linux 进程3-fork创建子进程继承父进程缓冲区验证

1. fork创建子进程继承父进程缓冲区验证

1.1 write向标准输出（终端屏幕）写入数据验证

1.1.1 write函数写入数据不带行缓冲刷新 \n

1.1.2 write函数写入数据带行缓冲刷新 \n

1.2 fork创建前执行printf函数

1.2.1 fork创建前执行printf函数带\n，刷新缓冲区

1.2.2 fork创建前执行printf函数不带\n，缓冲区有缓冲数据

1.3 fork缓冲输出重定向

1.3.1 fork缓冲输出重定向到文件

1.3.2 fork缓冲输出重定向到文件,验证write无缓冲直接输出

1. fork创建子进程继承父进程缓冲区验证

1.1 write向标准输出（终端屏幕）写入数据验证

write函数为系统调用，无缓冲区，写入数据直接输出到终端。

1.1.1 write函数写入数据不带行缓冲刷新 \n

程序：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>int main(int argc, char *argv[])
{printf("main 开始\n");int length = 0;char buf[] = "a write to stdout";//向标准输出（终端屏幕）写入buf数据//write函数为系统调用，无缓冲区，数据直接输出到终端。length = write(1, buf, strlen(buf));if(length != strlen(buf)){printf("write error\n");}return 0;
}

运行结果：

1.1.2 write函数写入数据带行缓冲刷新 \n

程序：

仅修改上述程序中的： char buf[] = "a write to stdout\n";

运行结果：

1.2 fork创建前执行printf函数

1.2.1 fork创建前执行printf函数带\n，刷新缓冲区

printf函数带\n，刷新缓冲区，子进程继承父进程缓冲区里面无内容。

程序：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>int main(int argc, char *argv[])
{printf("main 开始\n");pid_t pid;int length = 0;char buf[] = "a write to stdout\n";//char buf[] = "a write to stdout";//向标准输出（终端屏幕）写入buf数据//write函数为系统调用，无缓冲区，直接输出到终端。length = write(1, buf, strlen(buf));if(length != strlen(buf)){printf("write error\n");}//验证不带 \n，子进程会继承，终端缓冲区内容。// printf 有\n 时，行缓冲区会刷新，刷新后缓冲区无内容。printf("fork 创建前：\n");pid=fork();if(pid<0){perror("fail to fork");}else if(pid==0){printf("在子进程中- \n");}else{sleep(1);//让子进程先执行完，在执行父进程printf("在父进程中- \n");}return 0;
}

运行结果：printf函数带\n，执行printf("fork 创建前：\n"); 刷新了缓冲区，子进程继承父进程缓冲区里面无内容。不会打印fork之前的printf内容。

1.2.2 fork创建前执行printf函数不带\n，缓冲区有缓冲数据

printf 无\n 时，行缓冲区不会刷新(除非行缓冲数据存满1024字节)，缓冲区有缓冲数据。
下次刷新缓冲区时，缓冲区数据会输出。

程序：

仅修改上述程序的 printf("fork 创建前："); 去掉printf函数的 \n

运行结果：由于执行 printf("fork 创建前：");，printf函数无 \n，缓冲区不会刷新，打印的内容：fork 创建前：，一直存在缓冲区中，没有输出。在fork 创建子进程时，父进程缓冲区数据被子进程继承，等到缓冲区刷新时，才会将缓冲数据输出。

打印的数据（main 开始，已不再缓冲区中； a write to stdout 无缓冲，已直接输出）。

fork 创建前：在子进程中- //子进程程序运行，输出
fork 创建前：在父进程中- //父进程程序运行，输出

1.3 fork缓冲输出重定向

重定向：将终端输出结果，重新定向到文件，缓冲区变为全缓冲。

fork缓冲输出重定向到文件，原来的行缓冲变为全缓冲，只有缓冲区满、人为调用刷新函数（fflush）、程序运行结束才会刷新。即使 printf函数带\n，也不会刷新缓冲区。

1.3.1 fork缓冲输出重定向到文件

程序：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>int main(int argc, char *argv[])
{//printf("main 开始\n");pid_t pid;int length = 0;char buf[] = "a write to stdout\n";//char buf[] = "a write to stdout";//向标准输出（终端屏幕）写入buf数据//write函数为系统调用，无缓冲区，直接输出到终端。length = write(1, buf, strlen(buf));if(length != strlen(buf)){printf("write error\n");}//验证不带 \n，子进程会继承，终端缓冲区内容。// printf 有\n 时，行缓冲区会刷新，刷新后缓冲区无内容。// printf 无\n 时，行缓冲区不会刷新(除非行缓冲数据存满1024字节)，缓冲区有缓冲数据。//下次刷新缓冲区时，缓冲区数据会输出。printf("fork 创建前：\n");pid=fork();if(pid<0){perror("fail to fork");}else if(pid==0){printf("在子进程中- \n");}else{sleep(2);//让子进程先执行完，在执行父进程printf("在父进程中- \n");}return 0;
}

运行结果：

（1）终端运行结果

printf函数带\n，执行printf("fork 创建前：\n"); 刷新了缓冲区，子进程继承父进程缓冲区里面无内容。不会打印fork之前的printf内容。写入的的数据（ a write to stdout 无缓冲，已直接输出）。

（2）执行./a.out > test.txt ，输出重定向到文件

运行结果：

写入的的数据（ a write to stdout 无缓冲，直接输出）。

执行printf("fork 创建前：\n"); 原本会刷新了缓冲区，但重定向后，行缓冲变为全缓冲，\n不会刷新缓冲区。子进程继承了父进程缓冲区数据，子进程执行时，也会打印：fork 创建前：\n；

1.3.2 fork缓冲输出重定向到文件,验证write无缓冲直接输出

在main函数开始，加入 printf("main 开始\n");

程序：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>int main(int argc, char *argv[])
{printf("main 开始\n");pid_t pid;int length = 0;char buf[] = "a write to stdout\n";//char buf[] = "a write to stdout";//向标准输出（终端屏幕）写入buf数据//write函数为系统调用，无缓冲区，直接输出到终端。length = write(1, buf, strlen(buf));if(length != strlen(buf)){printf("write error\n");}//验证不带 \n，子进程会继承，终端缓冲区内容。// printf 有\n 时，行缓冲区会刷新，刷新后缓冲区无内容。// printf 无\n 时，行缓冲区不会刷新(除非行缓冲数据存满1024字节)，缓冲区有缓冲数据。//下次刷新缓冲区时，缓冲区数据会输出。printf("fork 创建前：\n");pid=fork();if(pid<0){perror("fail to fork");}else if(pid==0){printf("在子进程中- \n");}else{sleep(2);//让子进程先执行完，在执行父进程printf("在父进程中- \n");}return 0;
}

运行结果：

（1）终端运行

printf("fork 创建前：\n"); 带有行缓冲刷新 \n ,子进程继承父进程缓冲区时，父进程缓冲区无数据，不会打印fork 创建前：

（2）执行./a.out > test.txt ，输出重定向到文件

函数运行时，从main函数开始：

①首先执行，printf("main 开始\n"); 但是，由于重定向后，行缓冲变为全缓冲，\n不会刷新缓冲区（只有缓冲区满、人为调用刷新函数（fflush）、程序运行结束才会刷新）。

子进程继承了父进程缓冲区数据，printf("main 开始\n");，子进程执行时，等待缓冲区刷新时，才会输出数据。

②执行写入函数 write(1, buf, strlen(buf));，写入数据，由于写入的的数据（ a write to stdout 无缓冲，将会直接输出到终端）。

③执行printf("fork 创建前：\n"); 原本会刷新了缓冲区，但重定向后，行缓冲变为全缓冲，\n不会刷新缓冲区。

子进程继承了父进程缓冲区数据，printf("fork 创建前：\n"); ，子进程执行时，等待缓冲区刷新时，才会输出数据。

④子进程执行完，父进程执行，打印输出过程与子进程相同。

终端打印数据顺序分析：全缓冲，没有调用刷新函数，函数程序运行结束才会刷新缓冲区。

函数执行过程：

printf("main 开始\n");         //顺序2：子进程执行，数据存在缓冲区
write(1, buf, strlen(buf));         //顺序1：子进程执行时，最先输出到终端，无缓冲。
printf("fork 创建前：\n");        //顺序3：子进程执行，数据存在缓冲区
printf("在子进程中- \n");        //顺序4：子进程执行，数据存在缓冲区

printf("main 开始\n"); /顺序5：父进程执行，数据存在缓冲区
printf("fork 创建前：\n"); /顺序6：父进程执行，数据存在缓冲区
printf("在父进程中- \n"); /顺序7：父进程执行，数据存在缓冲区

运行结果：