使用fork()创建多进程时，进程是否需执行完毕才切换？

问题场景 #

代码中通过3次fork()生成总计8个进程，代码如下：

int main() {
 fork();
 fork();
 fork();
 printf("First print statement.\n");
 printf("Second print statement.\n");
 return 0;
}

已知这些进程的执行顺序无固定规则，在不使用wait(NULL)的情况下，是否必须一个进程完全执行完毕（连续打印两条输出语句）后，另一个进程才能开始执行？还是会出现不同进程的输出语句交错的情况？

回答 #

会出现不同进程的输出语句交错的情况，原因如下：

• 现代操作系统的进程调度是抢占式的，每个进程只能获得有限的CPU时间片。当一个进程的时间片耗尽，内核调度器会暂停它，切换到其他处于就绪状态的进程执行。
• 代码中的两个printf是独立的操作，中间没有任何同步机制（比如锁、信号量或wait）。完全可能出现这样的场景：进程A执行完第一个printf后，时间片耗尽，调度器切换到进程B，进程B执行第一个printf甚至第二个printf，之后才切回进程A执行剩下的第二个printf。
• 举一个可能的交错输出示例：

  First print statement.
  First print statement.
  Second print statement.
  First print statement.
  Second print statement.
  Second print statement.
  ...
  

• 没有同步手段的情况下，内核不会保证某个进程必须完整执行所有代码后才调度其他进程，进程的执行片段完全由调度策略决定。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者nalabof679