Linux 进程3-fork创建子进程继承父进程缓冲区验证

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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

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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

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。

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：