C语言fork函数详解：Linux进程操作与面试题剖析

C语言的`fork`函数在Linux系统中扮演着核心角色，它用于创建新的进程，允许现有进程复制自身的执行上下文。理解`fork`的意义及其工作原理对于深入学习系统编程至关重要。 当一个进程调用`fork()`时，它会创建一个全新的子进程，两者共享相同的父进程的地址空间，除了代码段。这通过copy-on-write技术实现，即在子进程需要写入数据时，才会动态地创建副本，从而节省内存资源并提高效率。因此，子进程和父进程的存储空间布局如下： 1. **共享部分**：正文段（代码、全局变量）是父子进程共享的，这意味着它们拥有相同的指令集和全局变量状态。 2. **私有部分**：栈、堆和其他数据区是各自独立的，每个进程有自己的副本，这样修改不会影响到对方。 `fork`函数有两类常见用途： **1. 父子进程并发执行不同代码段**： 在Web服务器中，这种模式常用于处理客户端请求，父进程负责接收新的连接，然后通过`fork`创建子进程处理具体的请求。例如，上面提供的代码示例展示了如何使用`fork`创建两个子进程，每个子进程根据数组`arg`中的字符打印不同的内容。 **2. 启动新程序**： 在shell或其他需要执行特定程序的应用中，`fork`可以用来启动新进程，但不会涉及代码的复制，而是创建一个新的进程实例，运行指定的程序。 面试题中提到的一个有趣现象是关于`fork()`调用的输出问题。在看似简单的程序中，`for`循环两次调用`fork()`，然后每个子进程都会打印一个`-`。按照逻辑，每个循环迭代应产生4个`-`（因为每次`fork`都会产生两个子进程），但实际结果是8个`-`。这是因为当第一次`fork`后，原进程（父进程）继续执行剩余的循环迭代，而第一个子进程也在其自己的循环中打印了一个`-`。所以总共输出8个`-`，这是对`fork`行为的理解和递归调用的测试。 总结起来，`fork`函数是C语言中用于创建新进程的强大工具，理解其工作原理、内存管理和潜在的陷阱对于面试准备和实际编程都非常关键。