APUE——fork与I/O函数之间的交互关系

在APUE中的fork章节，有个实例，之前看半天不理解，现在讲解一下
例程：

#include
#include
#include

int globVar = 6;
char buf[] = "a write to stdout\n";
int main(void)
{
    int var;
    pid_t pid;

    var = 88;
    if (write(STDOUT_FILENO, buf, sizeof(buf)-1) != sizeof(buf)-1) {
        perror("write");
        exit(-1);
    }
    printf("before fork\n");

    if ( (pid = fork()) < 0 ) {
        perror("fork");
        exit(-1);
    }
    else if ( 0 == pid ) { //chlid
        globVar++;
        var++;
    }
    else { //parent
        sleep(2);
    }

    printf("pid=[%ld], globVar=[%d], var=[%d]\n", (long)getpid(), globVar, var);

    exit(0);
}

执行程序得到：
$ ./a.out 
a write to stdout
before fork
pid=[7285], globVar=[7], var=[89]
pid=[7284], globVar=[6], var=[88]
$ ./a.out  > temp.out
$ cat temp.out 
a write to stdout
before fork
pid=[7287], globVar=[7], var=[89]
before fork
pid=[7286], globVar=[6], var=[88]

注意点1：
改程序fork与I/O函数之间的交互关系。
文中提了几点：
1 write函数是不带缓冲的。因为在fork之间调用write，所以其数据写到标准输出一次。但是，标准I/O库是带缓冲的。
2 如果标准输出链接的是终端设备，则是行缓冲(换行符)；否则是全缓冲。
所以当以交互方式运行该程序时，只得到该printf输出的行 一次，其原因是标准输出缓冲区由换行符冲洗。
但当将标准输出重定向到一个文件时，却得到printf输出行 两次，其原因是在fork之前调用了printf一次，但当调用fork时，该行数据仍在缓冲区中，然后再讲父进程数据空间复制到子进程中时，该缓冲区数据也被复制到子进程中，此时 父进程和子进程各自有了带该行内容的缓冲区。在exit之前的第二个printf将其数据追加到已有的缓冲区中。当每个进程终止时，其缓冲区中的内容都被写到相应文件中。

这个是官方的版本，其实如果你明白后反过来看其实还是说的很清楚的，但如果第一次看，再加上对翻译人员的表述方式不适应的话，很可能看晕。
所以，下面是简单的大白话版本：
同样首先是write的问题，目的地是标准I/O，也就是个池子，带缓冲的。write就是个进入池子的方式，方式本身不带缓冲。可以看做是缓冲区的输入。
其次，数据已经进入池子了，此时，缓冲区的输出的也要分目的地：
    如果是终端设备的交互方式，则为行缓冲，也就是一行1024个字节，遇换行符就输出。
    如果是其它地方，这里是文件，则为全缓冲，全缓冲也就是4096个字节。
P.S. : 这个1024byte和4096byte怎么来的?可以参见APUE的5.12章节

接下来说重点了，那么问题来了：
    首先fork的时候，子进程才会复制父进程的一些东西。显然before这行是在fork之前，理论上是不会复制printf这个调用本身的，那为什么输出为文件的时候会有两个before呢？
    第一次打印只有一个before的原因是，因为是终端所以是行缓冲，before这行的printf中是有\n的，所以既然是行缓冲，理所应当输出的终端，所以大家看到的这个before出现的运行时的时刻是执行完printf后直接输出的。
    第二次打印在子进程整体打印完后的父进程又打印一遍的原因是，正如问题描述的本身所讲，其实此时的before并不是printf这个调用本身的，而是因为输出的目的地不是终端所以为全缓冲，也就是before这行打印包括换行符一起还在缓冲区的池子中，并没有输出出来，所以之后运行到fork的时候，子进程复制父进程的时候，当然缓冲区中的before也被复制了一份，所以大家从文件里看到的before并不是在fork之前的printf结束后立即输出的，而是在每个进程终止时，缓冲区冲洗的时候父子进程分别输出的。