使用flock加排他锁后，父子进程仍可同时写入文件的问题

核心原因是**flock是劝告性锁（Advisory Lock）**，它不会强制阻止进程写入文件，只有当进程主动检查并遵守锁规则时，锁才会生效。你的代码里，即使flock获取锁失败（非阻塞模式下返回-1），进程依然执行了write操作，所以两个进程都能写入。

你的代码问题点 #

1. 未处理锁失败的情况：你在flock失败后仅调用perror打印错误，没有终止后续的write逻辑，导致未拿到锁的进程依然能写入文件。
2. 打开文件无追加模式：用O_WRONLY打开文件时，两个进程的写入会互相覆盖，虽然这不是锁失效的原因，但会导致写入结果混乱。

修正方案 #

有两种常见的修正方式，根据需求选择：

方案1：阻塞等待锁（保证所有进程都能写入）

去掉LOCK_NB参数，让未拿到锁的进程阻塞等待，直到锁被释放后再执行写入：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/file.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    int i = fork();

    if (!i) {
        // 子进程
        int id = open("shared.txt", O_WRONLY | O_APPEND | O_CREAT, 0600); // 加O_CREAT确保文件存在
        if (id == -1) {
            perror("open_ch");
            return 1;
        }
        // 阻塞等待排他锁
        if (flock(id, LOCK_EX) == -1) {
            perror("flock_ch");
            close(id);
            return 1;
        }
        if (write(id, "child\n", 6) == -1) {
            perror("write_ch");
        } else {
            printf("child did it\n");
        }
        sleep(3);
        close(id); // 关闭文件时自动释放锁
    } else {
        // 父进程
        int id = open("shared.txt", O_WRONLY | O_APPEND | O_CREAT, 0600);
        if (id == -1) {
            perror("open_pr");
            return 1;
        }
        if (flock(id, LOCK_EX) == -1) {
            perror("flock_PR");
            close(id);
            return 1;
        }
        if (write(id, "parent\n", 7) == -1) {
            perror("write_pr");
        } else {
            printf("parent did it\n");
        }
        sleep(3);
        close(id);
        wait(NULL);
    }
    return 0;
}

方案2：非阻塞模式，拿不到锁就放弃写入

保持LOCK_NB，但在flock失败时直接退出进程，不执行写入：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/file.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    int i = fork();

    if (!i) {
        int id = open("shared.txt", O_WRONLY | O_APPEND | O_CREAT, 0600);
        if (id == -1) {
            perror("open_ch");
            return 1;
        }
        // 非阻塞尝试获取排他锁
        if (flock(id, LOCK_EX | LOCK_NB) == -1) {
            perror("flock_ch");
            close(id);
            return 1; // 拿不到锁直接退出
        }
        if (write(id, "child\n", 6) == -1) {
            perror("write_ch");
        } else {
            printf("child did it\n");
        }
        sleep(3);
        close(id);
    } else {
        int id = open("shared.txt", O_WRONLY | O_APPEND | O_CREAT, 0600);
        if (id == -1) {
            perror("open_pr");
            return 1;
        }
        if (flock(id, LOCK_EX | LOCK_NB) == -1) {
            perror("flock_PR");
            close(id);
            return 1;
        }
        if (write(id, "parent\n", 7) == -1) {
            perror("write_pr");
        } else {
            printf("parent did it\n");
        }
        sleep(3);
        close(id);
        wait(NULL);
    }
    return 0;
}

额外说明 #

• flock的锁与文件描述符绑定，关闭文件描述符时会自动释放锁，显式调用flock(id, LOCK_UN)不是必须的，但可以让逻辑更清晰。
• 打开文件时添加O_APPEND，可以保证多个进程写入的内容追加到文件末尾，避免互相覆盖，这是多进程写文件的标准做法。
• 劝告性锁的核心是所有访问文件的进程必须主动检查锁，如果有进程跳过锁检查直接写，flock无法阻止它。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Єгорій