c++ - 为什么父/子进程中的对象具有相同的地址？

Question

我对下面的代码有两个问题:

代码:

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

int main(int argc, char **argv)
{
    sem_t sem;
    int var = 0;

    /* create, initialize semaphore */
    if( sem_init(&sem,1,1) < 0)
    {
        perror("semaphore initilization");
        exit(0);
    }

    int pid = fork();
    static const size_t loopLen = 5;
    if (0 == pid)
    { /* child process */
        for (size_t i = 0; i < loopLen; ++i)
        {
            sem_wait(&sem);
            std::string str("Child");
            std::cout << str << " process: &var(" << (void*)(&var) << ") var(" << var++ << ") &sem(" << (void*)(&sem) << ")" << std::endl;
            sem_post(&sem);
        }
    }
    else
    { /* parent process */
        for (size_t i = 0; i < loopLen; ++i)
        {
            sem_wait(&sem);
            std::string str("Parent");
            std::cout << str << " process: &var(" << (void*)(&var) << ") var(" << var++ << ") &sem(" << (void*)(&sem) << ")" << std::endl;
            sem_post(&sem);
        }
    }
}

输出:

Parent process: &var(0xffffcbdc) var(0) &sem(0xffffcbe0)
Child process: &var(0xffffcbdc) var(0) &sem(0xffffcbe0)
Parent process: &var(0xffffcbdc) var(1) &sem(0xffffcbe0)
Child process: &var(0xffffcbdc) var(1) &sem(0xffffcbe0)
Parent process: &var(0xffffcbdc) var(2) &sem(0xffffcbe0)
Child process: &var(0xffffcbdc) var(2) &sem(0xffffcbe0)
Parent process: &var(0xffffcbdc) var(3) &sem(0xffffcbe0)
Child process: &var(0xffffcbdc) var(3) &sem(0xffffcbe0)
Parent process: &var(0xffffcbdc) var(4) &sem(0xffffcbe0)
Child process: &var(0xffffcbdc) var(4) &sem(0xffffcbe0)

问题:

为什么var和sem从父进程和子进程打印出来的地址一样？我知道子进程获取父进程内存空间内容的拷贝，但我认为进程具有独立且不同的地址空间，因此没有变量会位于同一内存位置 - 但是这个输出似乎另有说明。

问题:

这段代码实际上是在同步两个进程吗？我很怀疑。虽然我用非零的 pshared 标志调用了 sem_init，但似乎子进程应该得到信号量的拷贝。我没有看到 sem 在父进程和子进程之间“共享”的机制:信号量没有命名，我不明白信号量是如何在父进程和子进程之间共享的过程。我怀疑每个进程只是获取和释放它自己的信号量“拷贝”，但我不确定。

谢谢。

Answer 1

Linux 使用“copy-on-write”习惯用法，这意味着在您调用 fork() 之后，父进程的内存不会立即复制(作为单独的拷贝)给子进程。仅当子进程尝试将任何数据写入内存时才会发生复制。

了解“真实”内存地址(即物理内存中的地址)和映射地址(应用程序内存空间中的地址)之间的区别也很重要。两个应用程序中的两个指针可能具有相同的值(虚拟地址)，但这并不意味着它们确实指向相同的物理位置:Memory mapping .