一段关于fork的小程序的启示

前几天，论坛上有人问了这样一个问题：
#include <sys/types.h> 
#include <unistd.h> 

int  main ()
{
   for ( int i  =  0 ; i  <  3 ; i  ++)
   {
      int pid  = fork ();
      if (pid  ==  0 )
      {
         printf ( "child/n" );
      }
      else
      {
         printf ( "father/n" );
      }
   }
   return  0 ;
}

请问输出结果是什么？

初看，想当然认为结果是 3对child -father，只是顺序不确定，而且按照Unix环境高级编程中的说法，极端的情况下可能还会出现两个输出的内容相互夹杂的情况。

但是，在Unix测试了一下发现输出竟然有 7对child -father。为什么会这样呢？看了半天程序终于明白了这个简单的问题。其实，这个问题在写 /懂汇编的人看来是再清楚不过了，问题就出在这个 for循环。
1.i = 0时，父进程进入 for循环，此时由于fork的作用，产生父子两个进程 (分别记为F0 /S0 )，分别输出father和child，然后，二者分别执行后续的代码，那后续的代码是什么呢 ? return  0 ?当然不是，由于 for循环的存在，后续的代码是add指令和一条jump指令，因此，父子进程都将进入i = 1的情况；
2.i = 1时，父进程继续分成父子两个进程 (分别记为F1 /S1 )，而i = 0时fork出的子进程也将分成两个进程 (分别记为FS01 /SS01 )，然后所有这些进程进入i = 2；
3. ....过程于上面类似，已经不用多说了，相信一切都已经明了了，依照上面的标记方法，i = 2时将产生F2 /S2 ,FS12 /SS12 ,FFS012 /SFS012 ,FSS012 /SSS012 .
因此，最终的结果是输出 7对child /father。其对应的数学公式为：
1  +  2  +  4  + ... +  2 ^(n  -  1 ) =  2 ^n  -  1

不过话说回来，这种在 for循环中使用fork的作法实在不值得推荐，研究研究尚可，实际应用恐怕会引来很多麻烦，需小心谨慎才是。