避免fork（）/ SIGCHLD竞争条件
请考虑以下fork() / SIGCHLD伪代码。
// main program excerpt for (;;) { if ( is_time_to_make_babies ) { pid = fork(); if (pid == -1) { /* fail */ } else if (pid == 0) { /* child stuff */ print "child started" exit } else { /* parent stuff */ print "parent forked new child ", pid children.add(pid); } } } // SIGCHLD handler sigchld_handler(signo) { while ( (pid = wait(status, WNOHANG)) > 0 ) { print "parent caught SIGCHLD from ", pid children.remove(pid); } }
在上面的例子中，有一个竞争条件。 “ /* child stuff */ ”可能在“ /* parent stuff */ ”开始之前完成，这可能导致孩子的pid在退出后被添加到子列表中，并且永远不会被删除。 当应用程序关闭的时候，父母将无休止地等待已经完成的孩子完成。
我能想到的一个解决方案就是有两个列表： started_children和finished_children 。 我会在我现在添加到children的同一个地方添加到started_children 。 但是在信号处理程序中，我将添加到finished_children而不是从children节点中删除。 当应用程序关闭时，父级可以等待，直到started_children和finished_children之间的差异为零。
我能想到的另一个可能的解决方案是使用共享内存，例如，共享父项的子项列表，并让子项.add和.remove自己？ 但我对此并不太了解。
编辑：另一个可能的解决方案，这是我想到的第一件事，就是简单地在/* child stuff */开始添加一个sleep(1) /* child stuff */但这对我来说很有趣，这就是我把它留下来的原因。 我甚至不确定它是100％修复。
那么，你如何纠正这种竞争条件？ 如果有一个完善的推荐模式，请告诉我！
谢谢。
最简单的解决方案是使用sigprocmask()在fork()之前阻止SIGCHLD信号，并在处理pid之后在父代码中解除阻塞。
如果孩子死亡，在解锁信号后将调用SIGCHLD的信号处理程序。 这是一个关键的部分概念 – 在你的情况下，临界部分在fork()之前开始并在children.add()之后结束。
如果你不能使用关键片段，也许一个简单的计数器可以完成这项工作。 添加时为+1，删除后为-1，无首先发生一个，最终完成时最终可以为零。
除现有的“儿童”外，还增加了新的数据结构“早逝”。 这将保持儿童的内容清洁。
// main program excerpt for (;;) { if ( is_time_to_make_babies ) { pid = fork(); if (pid == -1) { /* fail */ } else if (pid == 0) { /* child stuff */ print "child started" exit } else { /* parent stuff */ print "parent forked new child ", pid if (!earlyDeaths.contains(pid)) { children.add(pid); } else { earlyDeaths.remove(pid); } } } } // SIGCHLD handler sigchld_handler(signo) { while ( (pid = wait(status, WNOHANG)) > 0 ) { print "parent caught SIGCHLD from ", pid if (children.contains(pid)) { children.remove(pid); } else { earlyDeaths.add(pid); } } }
编辑：如果你的进程是单线程的，这可以简化 – earlyDeaths不必是一个容器，它只需要保持一个pid。
也许是一个乐观的算法？ 尝试children.remove（pid），如果失败，继续生活。
或者在尝试删除之前检查pid是否在儿童中？