Linux vfork与fork对比解析

"这篇文章主要探讨了Linux中的vfork和fork函数的区别，以及它们在创建子进程过程中的行为差异。" 在Linux操作系统中，创建新进程是通过特定的系统调用来实现的，其中最常见的两种方式是`fork()`和`vfork()`. 这两个函数都用于创建一个新的进程，但它们在实现细节和使用场景上有所不同。 首先，让我们来看看`fork()`函数。`fork()`是Linux中最常用的创建子进程的方式。它通过复制当前进程的上下文（包括内存空间、文件描述符、信号处理等）来创建一个全新的子进程。在`fork()`成功执行后，父进程和子进程各自获得独立的内存空间，但初始时，这些空间的内容是相同的。`fork()`返回值的不同表示当前进程的身份：在父进程中返回子进程的PID，在子进程中返回0。如果发生错误，则返回负值。 来看一个简单的`fork()`示例： ```c #include<stdio.h> #include<unistd.h> int main() { int tmp = 5; pid_t res = fork(); if (res < 0) { // fork失败 perror("fork"); } else if (res == 0) { // 该进程为子进程 printf("im child[%d], father is %d, tmp is %d.\n", getpid(), getppid(), tmp++); } else { // 该进程为父进程 printf("im father[%d], tmp is %d.\n", getpid(), tmp++); } printf("tmp=%d\n", tmp); return 0; } ``` 在这个例子中，父进程和子进程都会执行`tmp++`，但由于它们拥有独立的内存空间，因此各自的结果不同。 接下来，我们讨论`vfork()`。`vfork()`与`fork()`的主要区别在于，它不会立即复制父进程的整个地址空间。相反，子进程和父进程共享同一地址空间，直到子进程调用`exec()`或退出。这意味着，当`vfork()`成功执行后，子进程立即获得控制权，而父进程被挂起。`vfork()`的主要目的是为了高效地执行`exec()`，从而替换当前进程的映像。 在`vfork()`的例子中，子进程可以修改内存，但这些修改也会反映到父进程中，因为它们共享内存。如果子进程不立即调用`exec()`，那么可能会导致父进程的意外行为，因为父进程的执行可能会被中断。 回到文章中的问题，子进程的父进程PID为1的原因是，当子进程开始执行时，父进程已经完成了`vfork()`调用并被挂起，子进程变成了孤儿进程。孤儿进程会被PID为1的`init`进程收养，因此它的PPID显示为1。 至于子进程的`tmp`值为什么还是6，这是因为`vfork()`后，子进程和父进程共享内存，直到子进程改变或退出。在例子中，子进程没有改变`tmp`，所以它的值仍然是6，这与`fork()`不同，因为在`fork()`中，子进程有自己的独立内存副本。 总结，`fork()`和`vfork()`都是创建子进程的方法，但`fork()`提供完全独立的内存空间，而`vfork()`则是为了高效地调用`exec()`。理解它们之间的差异对于编写多进程程序至关重要。在实际应用中，根据具体需求选择合适的方法，可以避免潜在的问题，确保程序的正确性和效率。