一、問題還原
在多進程的環境下，父子進程同時去寫一個文件，例如父進程每次寫入aaaaa，子進程每次寫入bbbbb，問題是會不會出現寫操作被打斷的現象，比如出現aabbbaaabb這樣交替的情況？
二、結論
1：使用write系統調用的情況下，不會出現內容交叉的情況。?
2：使用fwriteANSIC標準C語言函數，會出現內容交叉的情況。
三、實驗過程
實驗環境：
操作系統： RedHat Linux 7.0
實驗過程：
1：打開一個文件，fork一個子進程，父子進程同時寫文件，父進程寫入a，子進程寫入b。
2：分別用write和fwrite去觀察現象。
實驗現象
write：不會出現數據交叉的情況，而且父子進程交替執行寫入。
1：測試代碼如下：
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
#include<sys/wait.h>int main(int argc,char * argv[])
{struct timeval start,end;int times = argc > 1 ? atoi(argv[1]):10000; ?//通過參數傳入需要寫入的字節數int stat;int fd;int childpid;int i;for(i=0 ;i<1; i++){if(childpid = fork())break;}if(childpid == -1){perror("failed to fork\n");return 1;}fd = open("tmp.dat",O_WRONLY|O_CREAT|O_APPEND,0666);if(fd < 0){perror("failed to open\n");return 1;}gettimeofday(&start,NULL); ? ? ? ? ?//測試下時間if(childpid > 0){char *buf = (char*)malloc(times);for(int i = 0;i < times;++i) {buf[i] = 'a';}strcat(buf,"\n");for(i=0; i<10; i++){usleep(1000);write(fd,buf,strlen(buf));}wait(&stat);}else{char *buf = (char*)malloc(times);for(int i = 0;i < times;++i) {buf[i] = 'b';}strcat(buf,"\n");for(i=0; i<10; i++){usleep(1000);write(fd,buf,strlen(buf));}}close(fd);gettimeofday(&end,NULL);int timeuse = 1000000 * (end.tv_sec - start.tv_sec) + end.tv_usec - start.tv_usec;printf("UseTime: MicroSeconds:%d us and ?Seconds:%d s\n",timeuse,end.tv_sec-start.tv_sec);return 0;
}
2：編譯運行
$ ?gcc file.c -std=c99 -o file
$ ./file 100
3：結果
可以發現首先沒有出現交叉的情況，并且父子進程是交替寫入的，即一行a，一行b。
fwrite：在寫入的字節數為500的時候就會出現交叉的情況（當然，500并不是最準確的數字，只是我測試500的時候已經出現了）。
1：測試代碼如下：
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/wait.h>int main(int argc,char * argv[])
{struct timeval start,end;int times = argc > 1 ? atoi(argv[1]):10000;int stat;int fd;int childpid;int i;for(i=0 ;i<1; i++){if(childpid = fork())break;}if(childpid == -1){perror("failed to fork\n");return 1;}FILE *fp = NULL;fp = fopen("tmpfp.dat","ab");if(fp == NULL) {system("touch tmpfp.dat");}gettimeofday(&start,NULL);?if(childpid > 0){char *buf = (char*)malloc(times);for(int i = 0;i < times;++i) {buf[i] = 'a';}strcat(buf,"\n");for(i=0; i<10; i++){usleep(1000);fwrite(buf,strlen(buf),1,fp);}wait(&stat);}else{char *buf = (char*)malloc(times);for(int i = 0;i < times;++i) {buf[i] = 'b';}strcat(buf,"\n");for(i=0; i<10; i++){usleep(1000);fwrite(buf,strlen(buf),1,fp);}}fclose(fp);gettimeofday(&end,NULL);?int timeuse = 1000000 * (end.tv_sec - start.tv_sec) + end.tv_usec - start.tv_usec;printf("UseTime: MicroSeconds:%d us and Seconds:%d s\n",timeuse,end.tv_sec-start.tv_sec);return 0;
}
2：編譯運行
$ ?gcc fileFP.c -std=c99 -o Filefp
$ ./Filefp 500
3：結果
用一個sed的表達式判斷下是否出現了交叉現象，因為我們是以行寫入的，所以每行的開頭不是a就是b，拿出所有a開頭的行，看里面是否有包含b的。
$ sed -n '/^a.*$/p' tmpfp.dat | grep b// '/^a.*$/p' ?表示以a開頭
// grep b ? 表示過濾出包含b的行
可以看到，已經出現了一行a中混入了b，因此fwrite在多進程的情況下操作同一個fd是會出現問題的。
四、反思
1：為什么write不會出現問題但是fwrite卻出現了問題？
答：write是Linux操作系統的系統調用，fwrite是ANSIC標準的C語言庫函數，fwrite在用戶態是有緩沖區的。因此需要鎖機制來保證并發環境下的安全訪問。?
http://www.cnblogs.com/ldp-web/archive/2011/10/21/2220180.html
2：如果兩個進程同時write一個socket會怎樣？
答：就像隊列一樣，一個進程寫完另一個進程才能寫，數據上不會有問題。?
http://stackoverflow.com/questions/1981372/are-parallel-calls-to-send-recv-on-the-same-socket-valid
參考資料：
http://bbs.chinaunix.net/thread-804742-1-1.html
http://www.chinaunix.net/old_jh/23/829712.html
https://www.nowcoder.com/questionTerminal/869cae279aa84d8b8e9e50cf1084830b
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《新程序員》：云原生和全面數字化實踐50位技術專家共同創作，文字、視頻、音頻交互閱讀
總結
以上是生活随笔為你收集整理的多进程同时写一个文件会怎样？分别用write和fwrite去观察现象的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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