如何在fork()调用后仅打印一次程序整体实际运行时间？

原代码 #

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#include <math.h>
#include <sys/time.h>
#include <stdlib.h>

void loopFunc(void)
{
  for (int i = 0; i < 10000; i++)
  {
    int temp = pow(i, 2);
  }
}
int main(int argc, char *argv[])
{

  struct timeval begin, end;
  gettimeofday(&begin, 0);

  if (fork() == 0)
  {
    loopFunc();
    printf("Child");
  }

  else
  {
    loopFunc();
    printf("Parent");
  }

  gettimeofday(&end, 0);
  long seconds = end.tv_sec - begin.tv_sec;
  long microseconds = end.tv_usec - begin.tv_usec;
  double elapsed = seconds + microseconds * 1e-6;
  printf("Time measured: %.3f seconds.\n", elapsed);
  return 0;
}

问题原因 #

fork()会创建一个与父进程几乎完全相同的子进程，父子进程会独立执行后续的所有代码，包括记录结束时间和打印运行时长的逻辑，因此会输出两次时间。而且原代码中计算的是单个进程从fork()前到自身执行完的时间，并非整个程序（父+子）的总运行时间。

解决方案 #

让父进程等待子进程执行完毕后，再统一计算并打印总运行时间，同时让子进程执行完任务后直接退出，不参与计时打印逻辑。修改后的代码如下：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#include <math.h>
#include <sys/time.h>
#include <stdlib.h>

void loopFunc(void)
{
  for (int i = 0; i < 10000; i++)
  {
    int temp = pow(i, 2);
  }
}
int main(int argc, char *argv[])
{
  struct timeval begin, end;
  gettimeofday(&begin, 0);

  pid_t pid = fork();
  if (pid == 0)
  {
    // 子进程：执行任务后直接退出，不处理计时
    loopFunc();
    printf("Child\n");
    exit(0);
  }
  else if (pid > 0)
  {
    // 父进程：执行自身任务，等待子进程结束后计算总时间
    loopFunc();
    printf("Parent\n");
    wait(NULL); // 阻塞等待子进程退出

    gettimeofday(&end, 0);
    long seconds = end.tv_sec - begin.tv_sec;
    long microseconds = end.tv_usec - begin.tv_usec;
    double elapsed = seconds + microseconds * 1e-6;
    printf("Time measured: %.3f seconds.\n", elapsed);
  }
  else
  {
    // 处理fork失败的情况
    perror("fork failed");
    return 1;
  }

  return 0;
}

关键修改点 #

1. 用pid_t保存fork()的返回值，增加了fork失败的错误处理，提升程序健壮性。
2. 子进程执行完任务后调用exit(0)直接退出，跳过后续的计时和打印逻辑。
3. 父进程调用wait(NULL)，阻塞等待子进程完全执行完毕后，再记录结束时间并计算总运行时长，确保时间是整个程序从启动到所有进程结束的总耗时。
4. 仅在父进程中执行计时结束和打印逻辑，避免重复输出。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mustafa