Linux下re-parenting机制示例代码运行原理相关问题咨询

你给出的示例代码如下：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main() {
  if (fork() == 0) {
    // child process
    printf("My parent's PID is %d\n", getppid());
    sleep(2);
    printf("My parent's PID is %d\n", getppid());
  } else {
    // parent process
    sleep(1);
  }
  // both processes
  printf("Terminated\n");
}

对应运行输出：

My parent's PID is 18892
Terminated
shell $ My parent's PID is 1
Terminated

核心问题先解答 #

1. 父进程确实被执行了
2. Terminated会打印两次，父进程和子进程各执行一次末尾的公共printf语句，所以你会看到两次输出

完整运行时序拆解 #

• 程序启动后，初始父进程执行fork()系统调用，成功创建子进程：
  • fork()给父进程返回子进程的PID（非0值），给子进程返回0，两个进程后续走不同的分支逻辑
• 子进程进入if分支：
  1. 先执行第一条printf，打印当前父进程PID（也就是初始父进程的PID，对应你输出里的18892）
  2. 调用sleep(2)，进入2秒的暂停状态
• 父进程进入else分支：
  1. 调用sleep(1)，进入1秒的暂停状态
  2. 1秒后sleep结束，没有其他分支逻辑要执行，直接走到两个进程共有的末尾代码，执行printf("Terminated\n")打印Terminated，随后父进程直接退出
• 父进程退出时，还在sleep状态的子进程成为孤儿进程，触发Linux的re-parenting机制：系统自动将孤儿进程交给init进程（PID为1）收养
• 再过1秒，子进程的sleep(2)结束：
  1. 执行第二条printf，此时父进程已经退出，getppid()返回收养它的init进程的PID 1
  2. 同样走到末尾的公共代码，执行printf("Terminated\n")打印第二次Terminated，随后子进程退出

输出里shell $出现在中间的原因 #

父进程是shell启动的前台任务，父进程退出后shell认为前台任务已经执行完成，就提前打印了命令提示符shell $，这时候还没退出的子进程后续的输出会直接打印在提示符之后，就出现了你看到的shell $ My parent's PID is 1的效果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Redman