vfork 导致内存“free()”崩溃，但 fork 没有，它是怎么发生的？

Posted 2023-04-15

【中文标题】vfork 导致内存“free()”崩溃，但 fork 没有，它是怎么发生的？

【英文标题】：vfork leads to a memory "free()" crash, but fork doesn't, how it happened?

【发布时间】：2017-05-16 04:50:07

【问题描述】：

我试图查看 vfork 是否创建了一个与父进程共享内存的子进程，如下所示：

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main()

    int* pi = new int(5);
    int i = 5;
    pid_t id = vfork();
    if (id > 0) //father
    
        *pi = 4;
        i = 4;
        printf("father set i=%d, *pi=%d\n", i, *pi);
        sleep(2);
        printf("father get i=%d, *pi=%d\n", i, *pi);
        delete pi;
    
    else //child
    
        sleep(1);
        printf("child get i=%d, *pi=%d\n", i, *pi);
        i = 3;
        *pi = 3;
        printf("child set i=%d, *pi=%d\n", i, *pi);
    
    return 0;

我希望如果 i 和 *pi 的值在父进程和子进程之间共享，但是当我执行它时： $ g++ myvshare.cpp && ./a.out

child get i=5, *pi=5
child set i=3, *pi=3
father set i=4, *pi=4
father get i=4, *pi=4
*** Error in `./a.out': free(): invalid pointer: 0xb75f9000 ***
======= Backtrace: =========
/lib/i386-linux-gnu/libc.so.6(+0x67257)[0xb74ae257]
/lib/i386-linux-gnu/libc.so.6(+0x6d577)[0xb74b4577]
/lib/i386-linux-gnu/libc.so.6(+0x6dd31)[0xb74b4d31]
/usr/lib/i386-linux-gnu/libstdc++.so.6(_ZdlPv+0x18)[0xb766bd98]
./a.out[0x8048621]
/lib/i386-linux-gnu/libc.so.6(+0x15f2d4)[0xb75a62d4]
======= Memory map: ========
08048000-08049000 r-xp 00000000 08:01 1055312    /home/x/cpp/a.out
08049000-0804a000 r--p 00000000 08:01 1055312    /home/x/cpp/a.out
0804a000-0804b000 rw-p 00001000 08:01 1055312    /home/x/cpp/a.out
0859e000-085c3000 rw-p 00000000 00:00 0          [heap]
b7200000-b7221000 rw-p 00000000 00:00 0
b7221000-b7300000 ---p 00000000 00:00 0
b73d3000-b73d5000 rw-p 00000000 00:00 0
b73d5000-b73f1000 r-xp 00000000 08:01 1181015    /lib/i386-linux-gnu/libgcc_s.so.1
b73f1000-b73f2000 rw-p 0001b000 08:01 1181015    /lib/i386-linux-gnu/libgcc_s.so.1
b73f2000-b7445000 r-xp 00000000 08:01 1181047    /lib/i386-linux-gnu/libm-2.23.so
b7445000-b7446000 r--p 00052000 08:01 1181047    /lib/i386-linux-gnu/libm-2.23.so
b7446000-b7447000 rw-p 00053000 08:01 1181047    /lib/i386-linux-gnu/libm-2.23.so
b7447000-b75f6000 r-xp 00000000 08:01 1180977    /lib/i386-linux-gnu/libc-2.23.so
b75f6000-b75f7000 ---p 001af000 08:01 1180977    /lib/i386-linux-gnu/libc-2.23.so
b75f7000-b75f9000 r--p 001af000 08:01 1180977    /lib/i386-linux-gnu/libc-2.23.so
b75f9000-b75fa000 rw-p 001b1000 08:01 1180977    /lib/i386-linux-gnu/libc-2.23.so
b75fa000-b75fd000 rw-p 00000000 00:00 0
b75fd000-b776a000 r-xp 00000000 08:01 400094     /usr/lib/i386-linux-gnu/libstdc++.so.6.0.21
b776a000-b776b000 ---p 0016d000 08:01 400094     /usr/lib/i386-linux-gnu/libstdc++.so.6.0.21
b776b000-b7770000 r--p 0016d000 08:01 400094     /usr/lib/i386-linux-gnu/libstdc++.so.6.0.21
b7770000-b7771000 rw-p 00172000 08:01 400094     /usr/lib/i386-linux-gnu/libstdc++.so.6.0.21
b7771000-b7774000 rw-p 00000000 00:00 0
b7788000-b778b000 rw-p 00000000 00:00 0
b778b000-b778d000 r--p 00000000 00:00 0          [vvar]
b778d000-b778e000 r-xp 00000000 00:00 0          [vdso]
b778e000-b77b0000 r-xp 00000000 08:01 1180949    /lib/i386-linux-gnu/ld-2.23.so
b77b0000-b77b1000 rw-p 00000000 00:00 0
b77b1000-b77b2000 r--p 00022000 08:01 1180949    /lib/i386-linux-gnu/ld-2.23.so
b77b2000-b77b3000 rw-p 00023000 08:01 1180949    /lib/i386-linux-gnu/ld-2.23.so
bf9ca000-bf9eb000 rw-p 00000000 00:00 0          [stack]
Terminated (core dupm)

我的困惑：

我希望 vfork 应该与 fork 不同，因为 i 和 *pi 是共享的。但是 vfork 似乎仍然对 i 和 *pi 有 COW，当父亲设置值时，孩子仍然得到旧值，反之亦然。

为什么核心转储显示“free()”失败？我尝试将 vfork 更改为 fork，没有这样的问题。这是怎么发生的，在 libc 内部，还是在 glibc 中？

谢谢！

【问题讨论】：

这是 C++，不是 C，新关键字。

【参考方案1】：

你错了，vfork()，孩子不与父母共享内存。记忆只属于父母。 vfork() 与 fork() 不同，因为它不复制内存，但行为未定义是您尝试使用父级的内存，但 pid_t 返回的 vfork() 除外。另外，孩子不得调用exit() 或exec() 家族的其他函数。例如，在孩子中调用 printf() 是未定义的行为。孩子需要在exit() 或exec() 之前完成。

最后，父线程被阻塞，直到子调用exit()或exec()。

与fork() 一样，vfork() 创建的进程继承文件描述符、信号处置和当前工作目录。

所有信息都在manual of vfork中。

TLDR：这是未定义的行为。