wait(NULL)为什么放在父进程的最后？放在父进程的开始处会有什么不同的结果

时间: 2023-06-12 11:02:20 浏览: 98

管程实现子进程和父进程的互斥访问

在多进程环境中，为了保证数据的一致性和完整性，通常需要实现子进程和父进程之间的互斥访问。在C语言和Linux系统中，可以利用管程（Monitor）这一并发控制机制来实现这种互斥访问。管程是亨尼奥·普雷斯（H. R. Potts）在1971年提出的并发控制结构，它提供了一种组织和管理共享资源的机制，使得多个进程可以安全地访问同一资源，避免了竞态条件和死锁的发生。管程的核心在于其包含了一个或多个互斥进入的子程序（也称为过程或者方法），这些子程序可以访问并修改管程内部的共享数据。当一个进程想要调用管程内的子程序时，如果该子程序已经被其他进程占用，那么该进程会被挂起，直到管程中的子程序执行完毕并且释放了管程资源。在Linux系统中，虽然原生并不直接支持管程，但是可以借助于信号量（Semaphore）和互斥锁（Mutex）等同步机制来模拟实现管程的功能。下面我们将详细讨论如何使用这些工具来实现子进程和父进程的互斥访问。 1. **信号量（Semaphore）**：信号量是一种用于进程间通信的同步机制，它通过维护一个整型变量来控制对公共资源的访问。当这个变量为正时，表示有可用资源；当变量为零时，表示资源已被占满，尝试访问的进程会被阻塞，直到信号量值非零。在Linux中，可以使用`sem_t`结构体和`sem_init()`、`sem_post()`、`sem_wait()`等函数来操作信号量。 2. **互斥锁（Mutex）**：互斥锁是另一种常见的进程同步工具，它保证同一时间只有一个进程可以访问被保护的资源。在Linux中，可以使用`pthread_mutex_t`结构体和`pthread_mutex_init()`、`pthread_mutex_lock()`、`pthread_mutex_unlock()`等函数来实现互斥锁。为了在子进程和父进程中实现互斥访问，我们首先需要创建一个共享资源，例如一个全局变量。然后，可以使用互斥锁或者信号量来保护这个共享资源。以下是一个简单的例子： ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> #include <pthread.h> pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; int shared_data = 0; void* child_process(void* arg) { pthread_mutex_lock(&mutex); // 子进程对共享数据进行操作 shared_data++; printf("Child process updated data to: %d\n", shared_data); pthread_mutex_unlock(&mutex); return NULL; } int main() { pid_t pid = fork(); if (pid == 0) { // 子进程 pthread_t child_thread; pthread_create(&child_thread, NULL, child_process, NULL); pthread_join(child_thread, NULL); exit(EXIT_SUCCESS); } else if (pid > 0) { // 父进程 pthread_mutex_lock(&mutex); // 父进程对共享数据进行操作 shared_data--; printf("Parent process updated data to: %d\n", shared_data); pthread_mutex_unlock(&mutex); wait(NULL); // 等待子进程结束 } else { perror("Fork failed"); exit(EXIT_FAILURE); } return EXIT_SUCCESS; } ``` 在这个例子中，`pthread_mutex_lock()`和`pthread_mutex_unlock()`分别用于在子进程和父进程之间获取和释放互斥锁，确保任何时候只有一个进程能够修改`shared_data`。这样就实现了父子进程对共享数据的互斥访问。总结来说，要在C语言和Linux环境下使用管程的概念来实现子进程和父进程的互斥访问，我们可以利用信号量或互斥锁作为基础工具，构建出类似管程的逻辑，从而保证并发环境下的数据一致性。这不仅涉及到进程同步的基本原理，还涵盖了线程、进程通信以及并发控制等多方面的知识。

wait(NULL)在父进程中的作用是等待它的子进程结束，如果没有子进程，wait(NULL)会立即返回。将wait(NULL)放在父进程的最后可以确保所有的子进程都已经结束了，然后主进程才会结束，否则可能会出现一些子进程没有结束，主进程就已经退出了。如果将wait(NULL)放在父进程的开始处，那么父进程会等待它的第一个子进程结束，然后才执行其他代码。这可能会导致其他子进程不会在预期时间内启动，从而造成一些不可预料的问题。

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