malloc + fork 会导致内存泄漏吗？

Question

1. 父进程使用malloc()函数分配内存。
2. fork操作。
3. 父进程修改已分配的内存块。
4. 写时复制（CoW）机制启动，创建一个修改后的内存块的副本，并保留原始内存块的副本。
5. 子进程不知道也不关心父进程的内存块，并且不会在其拥有的副本上调用free()函数。
6. 内存泄漏！

我是正确的吗？还是错了？如果是后者，实际上会发生什么？

- Martin Sustrik

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只有当子进程尝试修改内存块的内容时，才会在子进程中调用CoW。子进程是父进程的精确副本（有一些不继承的东西，请参见“man fork”）。在终止子进程之前，由程序员调用free()是必要的。虽然程序结束时的清理也会做到这一点。 - ott--

Answer 1

malloc()和fork()都不会造成内存泄漏——所以我认为你是错误的。

父进程有其自己分配的块的副本。它可以随心所欲地使用它。子进程也有其自己分配的块的副本。它也可以随心所欲地使用它。如果子进程忽略该块，那么它不是泄漏（至少目前不算）。如果子进程糊里糊涂地践踏指针，或从持有分配内存唯一指针的函数返回而没有首先释放它，则会导致泄漏。但这并不是fork()或malloc()的错。

请记住，在fork()之后运行相同的代码，进程之间的主要区别是PID和fork()的返回值。其他几乎所有内容（详见POSIX规范中关于fork()的说明）都是相同的。因此，如果代码泄漏，那么这是程序员引入的错误，不是malloc()或fork()的错误。

请注意，如果子进程使用exec*()系列函数之一，则原始进程中的所有分配内存都将被释放。新进程会分配新的内存。同样，如果子进程退出，那么内存将被释放。操作系统不会长期失去对内存的跟踪。

- Jonathan Leffler

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简而言之：如果子进程不关心由父进程分配的块，那么它应该使用free()释放。否则，子进程对该块的副本将在内存中存留直到子进程终止或调用exec为止。正确吗？ - Martin Sustrik

是的，那是一种相当准确的概括，尽管它忽略了一个事实，即通过 free() 返回的释放内存通常会留给另一个对 malloc() 的调用以供重用，而不是返回给操作系统。 - Jonathan Leffler