竞争条件

本文主要参考《unix环境高级编程》

 

竞争条件：当多个进程都企图对共享数据进行某种处理，而最后的结果又取决于进程运行的顺序时，则我们认为这发生了竞争条件。可能出现的情况看下面代码：

 

见书186程序清单8-6（我在我电脑试过，好像没有产生竞争意外结果，可能电脑速度太快了吧）

 

一个进程希望等待一个子进程终止，则它必须调用一种wait函数。

一个进程希望等待一个父进程终止，则它可以采用下面的轮询方式:（可是轮询方式浪费CPU时间）

 

while (getppid() != 1)
   sleep(1);

为了避免竞争条件和轮询方式，可以使用信号机制，或者使用各种形式的进程间通信(IPC).

下面是通过信号机制解决问题的，相关的信号函数可以参看“信号”一部分。

1 #include "apue.h"
      2
      3 static void competition(char *);
      4
      5 int main(void)
      6 {
      7 pid_t pid;
      8
      9 TELL_WAIT();
     10
     11 if((pid=fork()) < 0) {
     12 err_sys("fork error");
     13 } else if (pid == 0) {
     14 WAIT_PARENT(); //let father go first

     15 competition("output from child\n");
     16 } else {
     17 competition("output from parent\n");
     18 TELL_CHILD(pid);
     19 }
     20 exit(0);
     21 }
     22
     23 static void competition(char *str)
     24 {
     25 char *ptr;
     26 int c;
     27 setbuf(stdout, NULL);
     28 for (ptr=str; (c=*ptr++) != 0;)
     29 putc(c,stdout);
     30 }


上面的程序还是有bug的，比如shell命令 ./a.out;./a.out;./a.out

上面的命令可能使得输出变乱，因为父进程结束后，会继续下一个shell命令，这个新的命令和原来没有完成的子进程之间有竞争条件。

再修改一下代码应该如下：

也就是父进程完成任务后，等等子进程，等到子进程也完成任务后，自己再退出。

 

1 #include "apue.h"
      2
      3 static void competition(char *);
      4
      5 int main(void)
      6 {
      7 pid_t pid;
      8
      9 TELL_WAIT();
     10
     11 if((pid=fork()) < 0) {
     12 err_sys("fork error");
     13 } else if (pid == 0) {
     14 WAIT_PARENT(); //let father go first

     15 competition("output from child\n");
     16 TELL_PARENT(getppid());
     17 } else {
     18 competition("output from parent\n");
     19 TELL_CHILD(pid);
     20 WAIT_CHILD();
     21 }
     22 exit(0);
     23 }
     24
     25 static void competition(char *str)
     26 {
     27 char *ptr;
     28 int c;
     29 setbuf(stdout, NULL);
     30 for (ptr=str; (c=*ptr++) != 0;)
     31 putc(c,stdout);
     32 }