为何fork()中使用flock()会通过不同文件描述符重复锁定同一文件？

你的代码出现这种现象，核心原因是进程调度的时序问题，加上锁的持有时间太短：

1. 当fork()后，父进程和子进程的执行顺序由操作系统调度器决定。如果父进程先完成整个流程：打开文件→加排他锁→打印→关闭文件（关闭文件会自动释放该进程持有的文件锁），此时子进程才开始执行，文件锁已经被释放，子进程自然能成功获取锁并打印。

2. 另外你的open调用存在参数错误：open的第二个参数是打开标志（如O_WRONLY、O_CREAT），第三个参数才是文件权限（0600）。你把权限值放到了标志位参数里，属于未定义行为，正确写法：

   • 文件已存在时：int id = open("shared.txt", O_WRONLY);
   • 需要创建文件时：int id = open("shared.txt", O_WRONLY | O_CREAT, 0600);

验证互斥效果的修改方案 #

要看到预期的“一个进程锁定，另一个阻塞”效果，需要让持有锁的进程保持锁一段时间，比如在printf后添加sleep，避免锁被立即释放：

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

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

    if (!i){
        int id = open("shared.txt", O_WRONLY);
        if(flock(id, LOCK_EX) == 0) {
            printf("child\n");
            sleep(5); // 持有锁5秒
        }
        close(id);
    }
    else {
        int id = open("shared.txt", O_WRONLY);
        if(flock(id, LOCK_EX) == 0) {
            printf("parent\n");
            sleep(5); // 持有锁5秒
        }
        close(id);
        wait(NULL);
    }

    return 0;
}

修改后，无论哪个进程先获取锁，都会持有锁5秒，另一个进程的flock会被阻塞，直到锁被释放，你会看到一个进程先打印，5秒后另一个进程才输出内容。

补充：flock核心特性 #

• flock的锁默认是建议性锁，只有所有访问文件的进程都遵守锁协议时，互斥才会生效；
• 锁与进程+文件inode绑定：同一个进程对同一个inode的多个文件描述符，锁是共享的；不同进程对同一个inode的文件描述符，排他锁互斥；
• 进程关闭任意一个指向该inode的文件描述符，或进程退出时，对应inode的flock锁会自动释放。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Єгорій