c++ - 为什么另一个进程不能访问内存位置？

Question

我有三个 C 代码。在第一个代码 c0.c 中，整数指针 (p) 是动态分配的内存，用于保存一个整数值。值 325 被分配给该指针变量 (p) 指向的内存。该指针的整数值存储在文件中。在不释放内存的情况下，该指针变量 (p) 被分配一个 NULL 值。然后，再次将整数值读入 long 变量 (i)，并将该变量 (i) 的 (int*) 值分配给指针变量 (p)。当取消引用并打印时，它会打印值 325。代码如下所示。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
  int *p = (int*)malloc(sizeof(int));
  *p = 325;

  FILE *F;
  F = fopen("xxx", "w");
  fprintf(F, "%ld", (long)p);
  fclose(F);

  p = NULL;

  long i;
  F = fopen("xxx", "r");
  fscanf(F, "%ld", &i);
  p = (int*)i;
  fclose(F);

  printf("value stored in read pointer = %d\n", *p);

  return(0);
}

现在使用两个单独的文件 c1.c 和 c2.c 尝试相同的操作。在c1.c中，指针p被分配了内存，值325被存储在它指向的内存中。指针的整数值存储在文件中，并且程序执行由 scanf 暂停。在c2.c中，读取指针的整数值并将其分配给另一个整数指针。该指针变量被取消引用并尝试打印该值。预计产量为 325。因此，当 c1.c 编译并运行并暂停时，c2.c 的已编译可执行文件将运行。它崩溃了。为什么？

下面给出了c1.c和c2.c。

c1.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
  int *p = (int*)malloc(sizeof(int));
  *p = 325;

  FILE *F;
  F = fopen("xxx", "w");
  fprintf(F, "%ld", (long)p);
  fclose(F);

  int j;
  scanf("%d", &j); // To pause the program and run c2.c executable
  return(0);
}

c2.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
  int *p;
  long i;

  FILE *F;
  F = fopen("xxx", "r");
  fscanf(F, "%ld", &i);
  p = (int*)i;
  fclose(F);

  printf("value stored in read pointer = %d\n", *p);
  return(0);
}

Answer 1

所有现代操作系统都使用虚拟内存。在虚拟内存中，每个进程都有自己的虚拟地址空间。虚拟地址空间分为两个不同的区域:用户空间和系统(或内核)空间。

所有进程的系统空间都是相同的。但是，它无法从用户模式写入，并且大多数地址无法从用户模式读取或执行。

用户模式地址空间(您可以处理的部分)对于每个进程都是唯一的。一个进程中的地址 1000 通常与另一进程中的地址 1000 不同。

通常可以创建可由多个进程访问的共享内存区域。但是，这些可以映射到不同的虚拟地址。在共享内存区域中，地址1000处发生变化在一个进程中可能会在另一进程中看到地址 2000000。

当您读取一个进程写入的地址值并尝试在另一进程中访问它们时，这些地址将无法访问并且会崩溃。不可访问表示这些地址尚未在进程的虚拟地址空间中创建。即使它们被创建，它们也不会与其他进程中的内存相同。