Linux多线程5-5_线程与fork

一、概述
1、当线程调用fork函数时，就为子进程创建了整个进程地址空间的副本，子进程通过继承整个地址空间的副本，也会将父进程的互斥量、
    读写锁、条件变量的状态继承过来。也就是说，如果父进程中互斥量是锁着的，那么在子进程中互斥量也是锁着的（尽管子进程自己
    还没有来得及lock），这是非常不安全的，因为不是子进程自己锁住的，它无法解锁。


2、子进程内部只有一个线程，由父进程中调用fork函数的线程副本构成。如果调用fork的线程将互斥量锁住，那么子进程会拷贝一个
    pthread_mutex_lock副本，这样子进程就有机会去解锁了。或者互斥量根本就没被加锁，这样也是可以的，但是你不能确保永远是
    这样的情况。

3、pthread_atfork函数给你创造了这样的条件，它会注册三个函数
    int pthread_atfork(void (*prepare)(void), void (*parent)(void), void (*child)(void));
    prepare是在fork调用之前会被调用的，parent在fork返回父进程之前调用，child在fork返回子进程之前调用。如果在prepare中加锁所
    有的互斥量，在parent和child中解锁所有的互斥量，那么在fork返回之后，互斥量的状态就是未加锁。


4、可以有多个 pthread_atfork函数，这是也就会有多个处理程序（prepare，parent，child）。多个prepare的执行顺序与注册顺序相反，
    而parent和child的执行顺序与注册顺序相同

二、实例
1、在线程中直接使用fork函数

/*DATE:            2015-4-17
 *AUTHOR:        DDDDD
 *DESCRIPTION:    安全使用fork
 */
#include "apue.h"

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void *thread_fun(void *arg)
{
    sleep(1);
    pid_t pid;
    pid = fork();
    if(pid==0)
    {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        printf("child\n");
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
    if(pid>0)
    {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        printf("parent\n");
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
}

int main()
{
    pthread_t tid;

    if(pthread_create(&tid, NULL, thread_fun, NULL))
    {
        printf("create new thread failed\n");
        return;
    }

    pthread_mutex_lock(&mutex);
    sleep(2);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    printf("main\n");
    pthread_join(tid, NULL);

    return;
}

可以看到结果，新线程的子进程已经死锁了

2、安全的使用fork

/*DATE:            2015-4-17
 *AUTHOR:        DDDDD
 *DESCRIPTION:    安全的使用fork
 *    prepare  在调用fork之前会被调用
 *    parent   在fork返回父进程之前被调用
 *    child     在fork返回子进程之前被调用
 */
#include "apue.h"

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void prepare()
{
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    printf("I'm prepare\n");
}


void parent()
{
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    printf("I'm parent\n");
}
void child()
{
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    printf("I'm child\n");
}

void *thread_fun(void *arg)
{
    sleep(1);
    pid_t pid;
    pthread_atfork(prepare, parent, child);
    pid = fork();
    if(pid==0)
    {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        printf("child process\n");
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
    if(pid>0)
    {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        printf("parent process\n");
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
}

int main()
{
    pthread_t tid;


    if(pthread_create(&tid, NULL, thread_fun, NULL))
    {
        printf("create new thread failed\n");
        return;
    }

    pthread_mutex_lock(&mutex);
    sleep(2);
    printf("main\n");
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    pthread_join(tid, NULL);

    pthread_mutex_destroy(&mutex);

    return;
}