C:fork()动态内存分配

Question

请考虑以下代码片段:

struct TASKS {char  taskid[4];};

struct TASKS *taskArray;

int main()
{
 for(;;)
 {
    taskArray = (struct TASKS *) calloc(1, sizeof(struct TASKS));
    printf("\ntaskArray:[%d]\n",taskArray);fflush(stdout);
    strcpy(taskArray[1000].taskid,"7");
    printf("main:[%d]  : [%d][%s]\n",getpid(),taskArray,taskArray[1000].taskid);fflush(stdout);

    returnvalue = fork();

    if (returnvalue == 0)
    {
        printf("Child:[%d]  : [%d][%s]\n",getpid(),taskArray,taskArray[1000].taskid);fflush(stdout);
        free(taskArray);
        strcpy(taskArray[1000].taskid,"10");
        sleep(3);
        printf("Child:[%d]  : [%d][%s]\n",getpid(),taskArray,taskArray[1000].taskid);fflush(stdout);
        exit(1);
    }

    if (returnvalue != 0)
    {
        printf("Parent:[%d]  : [%d][%s]\n",getpid(),taskArray,taskArray[1000].taskid);fflush(stdout);
        sleep(6);
        printf("Parent:[%d]  : [%d][%s]\n",getpid(),taskArray,taskArray[1000].taskid);fflush(stdout);
        taskArray = (struct TASKS *) calloc(1, sizeof(struct TASKS));
        printf("Parent:[%d]  : [%d][%s]\n",getpid(),taskArray,taskArray[1000].taskid);fflush(stdout);
    }
  }

    exit(1);
}

输出:

• 任务数组:[11489296]
• 主要:[21060]:[11489296][7]
• 父级:[21060] : [11489296][7]
• 子级:[21061] : [11489296][7]
• 子级:[21061] : [11489296][10]
• 父级:[21060] : [11489296][7]
• 父级:[21060] : [11489328][]

请帮我确认/理解以下几点

• 指针地址是虚拟的，因此即使地址看起来相同，子级和父级也具有不同的值。
• 子进程中的 free() 会释放分配给子进程的内存，并且不会影响分配给父进程的内存。
• 在 calloc 中，我只分配了 1 个项目，但是我尝试使用 [1000]，它仍然有效，因为即使没有分配给我，内存仍然存在。然而，它有风险，并且可能会在将来导致核心转储。同样，在 child 中，我在 free() 之后使用内存，它仍然有效。
• 在父级中，由于没有 free()，因此存在巨大的内存泄漏。如果程序永远循环运行直到有人杀死该进程，请帮助理解此内存泄漏的副作用。另请告知当进程被终止时会发生什么，它是否释放所有内存？

编辑:

我知道许多行为是未定义的，并且代码在逻辑上不正确，但它仍然有效并执行。问题是试图理解为什么格式不正确、不合逻辑的代码能够运行以及为什么。

Answer 1

您应该记得在“C”类(class)中，fork 通过复制虚拟分页表来创建一个新进程，这样子进程将看到与父进程完全相同的值(通常页面将具有只读保护)。然而，一旦您开始在子内存空间中写入，相应页面条目的物理映射就会更新以指向新位置，并且数据将被复制到新位置。

指针地址是虚拟的，因此即使地址看起来相同，子级和父级也具有不同的值。

• 虚拟地址看起来是一样的，尽管它们的物理映射可能不同，而且值也会不同。

子进程中的 free() 会释放分配给子进程的内存，并且不会影响分配给父进程的内存。

• 是的，它不会影响父级，因为它将在子级的虚拟空间和子级该空间的物理映射中完成。 Free仅意味着操作内存中的指针。因此，释放的节点的内容仍然可以映射到父空间(直到您开始覆盖它)。

在 calloc 中，我只分配了 1 个项目，但是我尝试使用 [1000] 并且它仍然有效，因为即使没有分配给我，内存仍然存在。然而，它有风险，并且可能会在将来导致核心转储。同样，在 child 中，我在 free() 之后使用内存，它仍然有效。

• 不要!!你只是从内存中读取值，这不是你想象的那样，即使是合法的，或者通过写入来破坏它。无论是 child 还是 parent 。

在父级中，由于没有 free()，因此存在巨大的内存泄漏。如果程序永远循环运行直到有人杀死该进程，请帮助理解此内存泄漏的副作用。另请告知进程被终止时会发生什么，它是否释放所有内存？

• 当一个进程被以任何方式杀死或正常退出时，它使用的所有内存通常都会返回到操作系统以供重用。至少在我所知道的所有通用操作系统中是这样。