fork()関数の挙動 C言語

Question

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

static void child()
{
    printf("I'm child! my pid is %d.\n", getpid());
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

static void parent(pid_t pid_c)
{
    printf("I'm parent! my pid is %d and the pid of my child is %d.\n", getpid(), pid_c);
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

int main(void)
{
    pid_t ret;      // pid_t,,,int
    ret = fork();
    if (ret == -1)
        err(EXIT_FAILURE, "fork() failed");
    if (ret == 0) {
        // child process came here because fork() returns 0 for chiild process
        child();
    } else {
        // parent process came here because fork() returns the pid of newly created child process (> 1)
        parent(ret);
    }
    // shouldn't reach here
    err(EXIT_FAILURE, "shouldn't reach here");
}

このコードはfork関数の挙動を表したコードなのですが、
fork()を発行すると、if文のelseに行き、parent(ret);を実行すると思うのですが、そのあとif (ret == 0)に行き、child();を実行していると思うのですが、if文の中でelseの方が後ろにあるのになぜ、戻ってif (ret == 0)が実行されるのでしょうか？
初心者ですみません。
よろしくお願いいたします。

Answer 1

まずはfork()というシステムコールがどういうものであるのかを理解する必要があると思います。

fork()を実行すると、プロセス自分自身ををコピーした新しいプロセスが作られた結果、2つの同じプロセスが存在する状態になります。
2つのプロセスはそれぞれfork()を実行した直後から実行が再開されます。2つのプロセスはコピーであり、ほぼ同じものですが、唯一fork()からの戻り値が違っており、戻り値を見て自プロセスが親プロセスなのか子プロセスなのかを判断しそれぞれの処理に分岐するようになります(またはそうなるようにコーディングしていきます)。

以上を踏まえて、提示されたソースコードのprintf()による出力は1つのプロセスによって行われたものではなく、fork()によって分岐した親プロセスと子プロセスがそれぞれ別々に出力しているものになります。
何回か繰り返し実行してるうちに出力順が逆になることも確認出来るかもしれません。

Answer 2

if文のelseに行き、parent(ret);を実行すると思うのですが、そのあとif (ret == 0)に行き、child();を実行していると思うのですが

違います。

• 親プロセス…fork()に成功すればPID（1以上）を得て、parent(ret);を実行する
• 子プロセス…fork()の返り値はゼロで、child();に進む

1つのプロセス内で実行が戻るわけではありません。

Comments

[daisuki64]

私の環境でこのコードを実行すると
I'm parent! my pid is 44501 and the pid of my child is 44502.
I'm child! my pid is 44502.
と帰ってくるのですが、挙動としてはelseが実行された後にif (ret == 0)が実行されたように思えるのですが、、、どういうことなのでしょうか。。。

[maisumakun]

> 挙動としてはelseが実行された後にif (ret == 0)が実行されたように思えるのですが

「親プロセスで」elseが実行された後に「子プロセスで」if (ret == 0)が実行されています。forkをされた瞬間から、両者のコードはそれぞれ別に動き始めます。

[daisuki64]

あーそういうことなんですね！
ありがとうございます！