c++ - 释放 C++ 资源和 fork-exec？

Question

我正在尝试使用 fork-exec 从我的 C++ 项目中生成一个新进程。我正在使用 fork-exec 来创建到子进程的双向管道。但我担心 fork 进程中的资源无法正确释放，因为 exec-call 将完全接管我的进程并且不会调用任何析构函数。

我尝试通过抛出异常并从 main 末尾的 catch block 调用 execl 来规避此问题，但此解决方案不会破坏任何单例。

有什么明智的方法可以安全地实现这一目标吗？ (希望避免任何 atExit 黑客攻击)

例如:下面的代码输出:

We are the child, gogo!
Parent proc, do nothing
Destroying object

即使 fork 进程也有一个单例拷贝，需要在我调用 execl 之前将其销毁。

#include <iostream>
#include <unistd.h>

using namespace std;

class Resources
{
public:
    ~Resources() { cout<<"Destroying object\n"; }
};

Resources& getRes()
{
    static Resources r1;
    return r1;
}

void makeChild(const string &command)
{
    int pid = fork();
    switch(pid)
    {
    case -1:
        cout<<"Big error! Wtf!\n";
        return;
    case 0:
        cout<<"Parent proc, do nothing\n";
        return;
    }
    cout<<"We are the child, gogo!\n";
    throw command;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    try
    {
        Resources& ref = getRes();
        makeChild("child");
    }
    catch(const string &command)
    {
        execl(command.c_str(), "");
    }
    return 0;
}

Answer 1

很有可能您不需要在fork 和exec 之间调用任何析构函数。是的，fork 会复制整个进程状态，包括具有析构函数的对象，而 exec 会清除所有这些状态。但这真的重要吗？来自程序外部的观察者——在同一台计算机上运行的另一个不相关的进程——能否告诉 child 没有运行析构函数？如果无法判断，则无需运行它们。

即使外部观察者可以分辨，在 child 中运行析构函数也可能是主动错误。通常的例子是:假设你在调用 fork 之前向 stdout 写了一些东西，但是它在库中缓冲了，所以实际上还没有传递给操作系统.在这种情况下，您不得在子级的stdout 上调用fclose 或fflush，否则会发生输出两次! (这也是为什么如果 exec 失败，您几乎肯定应该调用 _exit 而不是 exit。)

综上所述，在两种常见情况下，您可能需要对子项进行一些清理工作。一种是不应在 exec 之后打开的文件描述符(不要将它们与 stdio FILE 或 iostream 对象混淆)。处理这些的正确方法是设置 FD_CLOEXEC在它们打开后尽快标记它们(一些操作系统允许您在open 本身中执行此操作，但这不是通用的)和/或从 3 循环到一些大数字在 child 中调用 close(不是 fclose)。 (FreeBSD 有 closefrom ，但据我所知，没有其他人这样做，这很遗憾，因为它真的很方便。)

另一种情况是系统全局线程锁，这是一个棘手且标准化程度低的领域 - 可能最终由父级和子级持有，然后在 中继承exec 到一个不知道它持有锁的进程中。这就是pthread_atfork应该是为了，但我已经读过，在实践中它不能可靠地工作。我能提供的唯一建议是“当你调用 fork 时不要持有任何锁”，抱歉。