为啥在调用 c++ fork 函数之前创建的值没有被父进程和子进程修改两次？

Posted 2023-02-16

【中文标题】为啥在调用 c++ fork 函数之前创建的值没有被父进程和子进程修改两次？

【英文标题】：why the values created before c++ fork function called not modified twice by the parent and child process?为什么在调用 c++ fork 函数之前创建的值没有被父进程和子进程修改两次？

【发布时间】：2021-02-10 11:47:54

【问题描述】：

不太明白下面C++程序的输出。

#include <iostream>
#include <sys/types.h>

void foo(int *p) 
  std::cout << p << std::endl;
  (*p) ++;


int main() 
  int i = 100;
  if (fork() == 0) 
    foo(&i);
    std::cout << i << std::endl;
   else 
    foo(&i);
    std::cout << i << std::endl;
  

样本输出可能是

0x10f273070
101
0x10f273070
101

为什么地址相同，输出都是101？我希望一个进程输出 101，另一个输出 102。

【问题讨论】：

一个进程中的地址与另一个进程中的地址不同。它们仅在过程的上下文中有效。操作系统和 CPU 在内部将这些值映射到实际物理地址（使用进程上下文中的表）。此外，如果你 fork 一个进程，物理内存中的变量地址不会改变，除非你改变它们的值，此时会发生写时复制，并且从现在开始，一个 fork 进程中的变量物理地址将有所不同。

谢谢！但有一件事是 fork 似乎创建了一个子进程并运行自身下面的代码。我可以理解您的意思，地址映射到两个进程的不同物理地址。但是它们怎么都具有 100 的值呢？他们将值从父进程使用的物理地址复制到子进程？

分叉进程的物理内存是父进程的确切物理内存。没有复制。除非子级或父级更改值，此时，变量将被复制到新的物理内存位置，并且更改适用于这个新位置。

【参考方案1】：

在fork 上，子进程和父进程在不同的内存空间中运行。

因此您将在父进程和子进程中看到相同的数据 在两个进程中打印的地址都是虚拟地址，而不是物理地址

【讨论】：

谢谢！但有一件事是 fork 似乎创建了一个子进程并运行自身下面的代码。我可以理解您的意思，地址映射到两个进程的不同物理地址。但是它们怎么都具有 100 的值呢？他们将值从父进程使用的物理地址复制到子进程？

是的，详情请关注this。基本上整个进程内存被复制到子进程，因此所有变量值在分叉后保持不变。

【参考方案2】：

fork() 克隆一个子进程，它也克隆父进程的内存，因此子进程中的所有变量都具有与其父进程相同的逻辑地址和值。如果在fork() 之后更新变量，它只会更新自己进程的值。这就是为什么您看到两个打印件都是 101。