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父子进程之间的数据共享分析

之前我们通过fork()函数,得知了父子进程之间的存在着代码的拷贝,且父子进程都相互独立执行,那么父子进程是否共享同一段数据,即是否存在着数据共享。接下来我们就来分析分析父子进程是否存在着数据共享。

我们都知道,在linux下,内存存储的位置是全局变量,栈区,堆区,以及文件。字符常量区我们这里不作分析。下面我们依次以实际代码来验证它们是否存在着数据共享。所谓的父子进程数据共享,通俗点说就是父进程或者子进程对于数据的更改,会使得子进程或者父进程的数据同步更改。代码检测的思想是让父子进程中的一个修改数据,未对数据修改的进程调用数据,查看是否数据被修改,如果数据被修改,那么证明两者之间存在着数据共享,反之没有。

1、全局变量

代码运行以及运行结果如下:

通过结果得知,子进程对数据a进行了修改,但是父进程获取的数据确仍然是初始化的值。所以我们可以得知,在数据类型为全局变量时,父子进程之间的数据不共享。

2.栈区(局部变量区)

实现的代码与全局相似,只需要将int a=0在主函数中声明即可。这里直接给运行结果,不在展示源码。

代码以及运行结果如下:

我们可以看到,运行的结果与全局变量得到的结果一样,所以可以得出的结论是,当数据类型为局部变量的时候,父子进程之间的数据不共享。

3.堆区(动态内存)

代码以及运行结果如下:

可以看出,同样未有改变,与局部和全局的结果一致。则得出的结论是:当数据类型是动态开辟时,父子进程的数据不共享。

4.文件

通过结果我们可以看出,对于数据类型为文件时,父子进程之间共享数据,具体而言是共享了文件偏移量。

对此将上述进行整理后得到的父子进程之间数据共享结果如下:

全局变量 栈区(局部变量) 堆区(动态开辟) 文件

不共享 不共享 不共享 共享文件偏移量

【补充】PCB进程控制块:

  如上图所示,父子进程中都用一个变量(全局变量.data段)int num = 100,当两个进程仅对该变量执行读操作时,它们读取的是物理内存中的同一区域。而当父进程执行num--,子进程执行num++时,就会分别复制一份num放在不同的物理内存区域中,此时,物理内存就含有3份num。

父子进程间的数据共享:读时共享,写时复制。(可以参考上一篇文章)

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