#include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <stdlib.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <error.h> #include <wait.h> #include <unistd.h> int main( ){ int pid1,pid2,pid3; int fd[2]; char outpipe[60],inpipe[60]; pipe(fd);//创建一个管道 while ((pid1=fork( ))==-1); printf("pid1=%d\n",pid1); if(pid1==0){ printf("The Child process 1 is sending message!\n"); lockf(fd[1],1,0);//互斥 sprintf(outpipe,"This is the child 1 process's message!\n"); write(fd[1],outpipe,60); sleep(1);//自我阻塞1秒,让出机会执行下一个进程，增加并发度 lockf(fd[1],0,0); exit(0); } else{ while((pid2=fork( ))==-1); printf("pid2=%d\n",pid2); if(pid2==0){ printf("The Child process 2 is sending message!\n"); lockf(fd[1],1,0); sprintf(outpipe,"This is the child 2 process's message!\n"); write(fd[1],outpipe,60); sleep(1); lockf(fd[1],0,0); exit(0); } else{ while((pid3=fork( ))==-1); printf("pid3=%d\n",pid3); if(pid3==0){ printf("The Child process 3 is sending message!\n"); lockf(fd[1],1,0); sprintf(outpipe,"This is the child 3 process's message!\n"); write(fd[1],outpipe,60); sleep(1); lockf(fd[1],0,0); exit(0); } else{ wait(0);//同步 read(fd[0],inpipe,60); printf("\n%s",inpipe); wait(0); read(fd[0],inpipe,60); printf("%s\n",inpipe); wait(0); read(fd[0],inpipe,60); printf("%s\n",inpipe); exit(0); } } } return 0; }（1）（1）指出父进程与三个子进程并发执行的顺序，并说明原因。（2）说明是如何实现父子进程之间的同步的（3）源代码中，如果父进程执行读消息四次什么结果？（4）修改代码，父进程发送消息，三个子进程分别读。

(1) 父进程与三个子进程的并发执行顺序是不确定的，取决于操作系统的调度算法和进程的执行速度。在这段代码中，通过自我阻塞 1 秒和使用 `lockf()` 函数对管道进行互斥的方式，增加了子进程之间的并发度，从而使它们更有可能在父进程执行之前完成。但是，具体的执行顺序是不可预测的。

(2) 父进程与子进程之间的同步是通过 `wait()` 函数实现的。在父进程中调用 `wait()` 函数可以等待子进程退出，并获取子进程的退出状态。在这段代码中，父进程调用了三次 `wait()` 函数，分别等待三个子进程退出。

(3) 如果父进程执行读消息四次，那么它会从管道中读取三条消息和一条空消息。因为管道是一个先进先出的队列，如果管道中没有消息，那么 `read()` 函数会立即返回，并且不会阻塞进程。

(4) 修改代码，父进程发送消息，三个子进程分别读的示例代码如下：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <error.h>
#include <wait.h>
#include <unistd.h>

int main( ){
    int pid1, pid2, pid3;
    int fd[2];
    char outpipe[60], inpipe[60];
    pipe(fd);//创建一个管道

    while ((pid1=fork( ))==-1);
    printf("pid1=%d\n",pid1);
    if(pid1==0){
        exit(0);
    } else{
        while((pid2=fork( ))==-1);
        printf("pid2=%d\n",pid2);
        if(pid2==0){
            exit(0);
        } else{
            while((pid3=fork( ))==-1);
            printf("pid3=%d\n",pid3);
            if(pid3==0){
                exit(0);
            } else{
                // 父进程发送消息
                printf("The parent process is sending message!\n");
                sprintf(outpipe, "This is the parent process's message!\n");
                write(fd[1], outpipe, 60);
                sleep(1);

                // 子进程分别读取消息
                read(fd[0], inpipe, 60);
                printf("Child process 1: %s", inpipe);

                read(fd[0], inpipe, 60);
                printf("Child process 2: %s", inpipe);

                read(fd[0], inpipe, 60);
                printf("Child process 3: %s", inpipe);

                exit(0);
            }
        }
    }

    return 0;
}

在这个示例中，父进程先向管道中写入一条消息，然后三个子进程分别从管道中读取这条消息，并打印出来。