【转】Linux fork操作之后发生了什么？又会共享什么呢？

原文： https://www.bbsmax.com/A/n2d99QxBdD/

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <iostream>

using namespace std;
static int global_val = 0;
int main()
{
  int *p = (int*)malloc(sizeof(int));
  *p=0;
  int m = 2;
  pid_t pid ;
  int fd = open("mytest", O_RDWR | O_CREAT, 0666);
  if ((pid = fork()) < 0)
  {
    cout << "fork error" << endl;
  }
  else {
    if (pid == 0)
    {
      char buf[20]="";
      int res = read(fd,buf,20);
      cout<<"ppid is "<<getppid()<<" pid is "<<getpid()<<" res is "<<res<<" fd is "<<fd<<" buf is "<< buf<<endl;
      //close(fd);
      //sleep(1);

      char bufs[8]="shenlei";
      lseek(fd, 0, SEEK_SET);
      write(fd,bufs,strlen(bufs));

      // read
      char nbuf[20]="";
      lseek(fd, 0, SEEK_SET);
      int nres = read(fd,nbuf,20);
      cout<<"after write file: "<<nbuf<<" nres:"<<nres<<endl;
      global_val++;
      m++;
      (*p)++;
    }else{
      sleep(2);
      char buf[20]="";
      lseek(fd, 0, SEEK_SET);
      int res = read(fd,buf,20);
       cout<<"parent ppid is "<<getppid()<<" pid is "<<getpid()<<" res is "<<res<<" fd is "<<fd<<" buf is "<< buf<<endl;
       cout << *p << " " << m << " " << global_val<< endl;
       }
   }
   return 0;
 }

　　

----------------------------

今天我在阅读《Unix网络编程》时候遇到一个问题：accept返回时的connfd，是父子进程之间共享的？我当时很不理解，难道打开的文件描述符不是应该在父子进程间相互独立的吗？为什么是共享的呢？fork之后父子进程之间共享了什么？堆上的变量是否也共享了呢？

　　做了如下的代码测试，在fork之前先创建一个文件，在子进程中写入字符串“shenlei”,父进程读取文件内容，发现也是“shenlei”。说明打开的文件描述符在父子进程之间是共享的。另一方面，在父子进程中读取文件描述符fd，发现二者相等，进一步证实了这个观点。

　　看来在《Unix网络编程》中说的是对的，当close一个文件描述符时候会将文件描述符的引用计数-1。在普通文件io操作时，只有当引用计数为0才能真正关闭该文件描述符；在socket操作时，也只有当引用计数为0时才会发送FIN，四次挥手关闭相应的socket。

1. #include <unistd.h>
   
2. #include <stdlib.h>
   
3. #include <sys/types.h>
   
4. #include <sys/stat.h>
   
5. #include <string.h>
   
6. #include <fcntl.h>
   
7. #include <iostream>
8.  
9. using namespace std;
   
10. static int global_val = 0;
    
11. int main()
    
12. {
    
13. int *p = (int*)malloc(sizeof(int));
    
14. *p=0;
    
15. int m = 2;
    
16. pid_t pid ;
    
17. int fd = open("mytest", O_RDWR | O_CREAT, 0666);
    
18. if ((pid = fork()) < 0)
    
19. {
    
20. cout << "fork error" << endl;
    
21. }
    
22. else {
    
23. if (pid == 0)
    
24. {
    
25. char buf[20]="";
    
26. int res = read(fd,buf,20);
    
27. cout<<"pid is "<<getpid()<<" res is "<<res<<" fd is "<<fd<<" buf is "<< buf<<endl;
    
28. close(fd);
    
29. //sleep(1);
    
30. char bufs[8]="shenlei";
    
31. lseek(fd, 0, SEEK_SET);
    
32. write(fd,bufs,strlen(bufs));
    
33. global_val++;
    
34. m++;
    
35. (*p)++;
    
36. }
    
37. else{
    
38. sleep(1);
    
39. char buf[20]="";
    
40. lseek(fd, 0, SEEK_SET);
    
41. int res = read(fd,buf,20);
    
42. cout<<"pid is "<<getpid()<<" res is "<<res<<" fd is "<<fd<<" buf is "<< buf<<endl;
    
43. cout << *p << " " << m << " " << global_val<< endl;
    
44. }
    
45. }
    
46. return 0;
    
47. }

　　然后又测试了下，一个进程中的堆对象能否共享，如上述代码所示，结论是不可以的。全局变量，静态变量，全局静态变量也都是不行的。说明在fork创建多进程之后堆栈信息会完全复制给子进程内存空间，父子进程相互独立。