竞态条件-hds ams 2500用户手册

8.8 竞态条件

从本书的目的出发，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态条件（race condition）。如果在fork之后的某种逻辑显式或隐式地依赖于在fork之后是父进程先运行还是子进程先运行，那么fork函数就会是竞态条件活跃的孳生地。通常，我们不能预料哪一个进程先运行。即使知道哪一个进程先运行，那么在该进程开始运行后，所发生的事情也依赖于系统负载以及内核的调度算法。在程序8-5中，当第二个子进程打印其父进程ID时，我们看到了一个潜在的竞态条件。如果第二个子进程在第一个子进程之前运行，则其父进程将会是第一个子进程。但是，如果第一个子进程先运行，并有足够的时间到达并执行exit，则第二个子进程的父进程就是init。即使在程序中调用sleep，这也不保证什么。如果系统负担很重，那么在第二个子进程从sleep返回时，可能第一个子进程还没有得到机会运行。这种形式的问题很难排除，因为在大部分时间，这种问题并不出现。

那么，如何解决这个让人头疼的问题呢？如果一个进程希望等待一个子进程终止，则它必须调用wait函数。如果一个进程要等待其父进程终止（如程序8-5中一样），则可使用下列形式的循环：while(getppid() != 1) sleep(1);。这种形式的循环（称为定期询问（polling））的问题是它浪费了CPU时间，因为调用者每隔1秒都被唤醒，然后进行条件测试。为了避免竞态条件和定期询问，在多个进程之间需要有某种形式的信号机制。在UNIX中可以使用信号机制，在10.16节将说明它的一种用法。各种形式的进程间通信（IPC）也可使用，在第14、15章将对此进行讨论。你可以参考《Unix进程间通信》一书，详细了解信号机制的运作原理。

在父、子进程的关系中，常常出现下述情况：在fork之后，父、子进程都有一些事情要做。第8章进程控制153下载，这里提供了多个相关资源，例如《进程间通信机制》和《linux进程间通信信号机制》。这些资源不仅深入解释了竞态条件的概念，还提供了具体的解决方案和实践案例，帮助你在实际编程中规避这些问题。阅读这些资源，你会发现，尽管竞态条件看似复杂，但通过合理的设计和充分的测试，是完全可以避免的。

觉得这些问题有点复杂？没关系！继续阅读，我们将一步一步解析，让你在编写高效、稳定的多进程应用程序时信心十足。