C - 在函数中调用 vfork()，对结果感到困惑

Question

这是"APUE"第8章(练习8.2，第2版(中的一个练习。所有描述都是：

回想一下图 7.6 中内存的典型排列。因为堆栈帧 对应的每个函数调用通常都存储在堆栈中，并且因为之后 vfork 子项在父级的地址空间中运行，如果调用 vfork 会发生什么 来自 main 以外的函数，子项在 vfork？编写一个测试程序来验证这一点，并绘制正在发生的事情的图片。

在我的程序中：

static void f1(void), f2(void);
int main(void) {
    printf("main address: %dn", main);
    f1();
    f2();
    _exit(0);
}
static void f1(void) {
    printf("f1 address: %dn", f1);
    pid_t pid;
    if ((pid = vfork()) < 0)
        err_sys("vfork error");
}
static void f2(void) {
    printf("f2 address: %dn", f2);
    char buf[1000];
    int i;
    for (i = 0; i < sizeof(buf); ++i)
        buf[i] = 0;
}

我运行程序，输出是：

main address: 4196560
f1 address: 4196604
f2 address: 4196663
f1 address: 4196604
[1]    12929 segmentation fault  ./a.out

我对输出感到困惑。

1. 打印f1 address: xxx，我们调用 vfork((，子进程首先运行。
2. 打印f2 address: xxx，然后子进程调用 _exit(0(。
3. 主进度从F1((返回，F1的堆栈帧被F2更改，可能导致分段错误。

但是为什么要打印两次f1 address: 4196604，为什么 f1 和 f2 的地址不一样？

Answer 1

我不确定你所说的"f1 的统计框架被 f2 更改"是什么意思。

f2()中的代码在任何情况下都可能出现分段错误，无论vfork()如何。 buf未初始化。没有理由相信它包含以 null 结尾的字符串。因此，对strlen()的调用可以读取缓冲区的末尾。

无论如何，我不确定您希望循环做什么。在第一次迭代中，i为 0。如果对 strlen() 的调用没有段错误，则循环体将 0 存储在 buf[0] 中。因此，在循环的下一次迭代中，strlen(buf)将为 0，i将为 1(不小于 0(，因此循环将终止。

f1 address: 4196604的第二次打印是在 vfork() -ed 子进程退出后父进程继续时。父进程继续并调用打印该进程的f1()。

您打印的数字是f1和f2本身的地址。为什么您希望f1的地址与f2的地址相同？它们不是，因此它们打印不同的地址。

另一方面，f1的地址在父进程和子进程中是相同的，因为子进程共享父进程的地址空间。因此，两次都打印相同的地址f1。

Answer 2

根据vfork文档，您不应该从当前函数返回。

vfork(( 与 fork(2( 的不同之处在于调用线程被挂起 直到孩子终止(通常，通过呼叫 _exit(2( 或 异常，在发出致命信号后(，或者它会呼叫 执行(2(. 在此之前，孩子与其共享所有内存 父级，包括堆栈。 儿童不得从 当前函数或调用 exit(3(，但可以调用 _exit(2(。

另外，请注意：

vfork(( 是 clone(2( 的一个特例。 它用于创建新的 进程，而不复制父进程的页表。 它 在对性能敏感的应用程序中可能很有用，其中子 创建，然后立即发出 execve(2(。

由于vfork不会从父函数复制页表，因此不从当前函数返回是很有意义的。当子项退出时，它将弄乱父项的堆栈帧。

您还可以查看以下答案