如何在由fork()创建的进程之间共享内存？

Question

在fork的子进程中，如果我们修改一个全局变量，它将不会在主程序中发生改变。

是否有一种方法可以在子进程中更改全局变量？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int glob_var;

main (int ac, char **av)
{
  int pid;

  glob_var = 1;

  if ((pid = fork()) == 0) {
    /* child */
    glob_var = 5;
  }
  else {
    /* Error */
    perror ("fork");
    exit (1);
  }

  int status;
  while (wait(&status) != pid) {
  }
   printf("%d\n",glob_var); // this will display 1 and not 5.
}

- MOHAMED

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可能是如何在C语言中使用Linux共享内存的重复问题。 - alk

Answer 1

您可以使用共享内存(shm_open(), shm_unlink(), mmap(),等等)。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>

static int *glob_var;

int main(void)
{
    glob_var = mmap(NULL, sizeof *glob_var, PROT_READ | PROT_WRITE, 
                    MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);

    *glob_var = 1;

    if (fork() == 0) {
        *glob_var = 5;
        exit(EXIT_SUCCESS);
    } else {
        wait(NULL);
        printf("%d\n", *glob_var);
        munmap(glob_var, sizeof *glob_var);
    }
    return 0;
}

- md5

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可以，以下是一个简单例子： - MOHAMED

你需要查找共享内存；谷歌上有很多例子。这允许两个不同的应用程序使用相同的内存来存储和读取变量。当你fork()一个进程时，它会创建一个具有与父进程不同的内存堆的子进程。你的父级将维护其全局变量，而子进程将分配其自己的拷贝。 - Grambot

你可以在这里找到一些非常好的解释和示例：http://www.cs.cf.ac.uk/Dave/C/node27.html - iabdalkader

@md5：在mmap函数调用中，文件描述符句柄为“-1”。这个“-1”代表什么意思？ - TheLoneJoker

@TheLoneJoker。来自mmap的手册页面：然而，一些实现要求如果指定了MAP_ANONYMOUS（或MAP_ANON），则fd必须为-1，并且便携式应用程序应确保此内容。 - D3Hunter

Answer 2

由于新创建的进程（子进程）具有自己的地址空间，因此无法更改全局变量。

因此最好使用POSIX api中的shmget()，shmat()。

或者您可以使用pthread，因为pthreads在共享global数据，在父进程中反映出全局变量的更改。

然后阅读一些Pthreads教程。

- Omkant

Answer 3

这里有一种替代方案。

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>

typedef struct
{
  int id;
  size_t size;
} shm_t;

shm_t *shm_new(size_t size)
{
  shm_t *shm = calloc(1, sizeof *shm);
  shm->size = size;

  if ((shm->id = shmget(IPC_PRIVATE, size, IPC_CREAT | IPC_EXCL | S_IRUSR | S_IWUSR)) < 0)
  {
    perror("shmget");
    free(shm);
    return NULL;
  }

  return shm;
}

void shm_write(shm_t *shm, void *data)
{
  void *shm_data;

  if ((shm_data = shmat(shm->id, NULL, 0)) == (void *) -1)
  {
    perror("write");
    return;
  }

  memcpy(shm_data, data, shm->size);
  shmdt(shm_data);
}

void shm_read(void *data, shm_t *shm)
{
  void *shm_data;

  if ((shm_data = shmat(shm->id, NULL, 0)) == (void *) -1)
  {
    perror("read");
    return;
  }
  memcpy(data, shm_data, shm->size);
  shmdt(shm_data);
}

void shm_del(shm_t *shm)
{
  shmctl(shm->id, IPC_RMID, 0);
  free(shm);
}

int main()
{
  int var = 1;
  shm_t *shm = shm_new(sizeof var);

  int pid;
  if ((pid = fork()) == 0)
  { /* child */
    var = 5;
    shm_write(shm, &var);
    printf("child: %d\n", var);
    return 0;
  }
  /* Wait for child to return */
  int status;
  while (wait(&status) != pid);
  /* */
  shm_read(&var, shm);
  /* Parent is updated by child */
  printf("parent: %d\n", var);
  shm_del(shm);
  return 0;
}

使用以下技术构建：

$ gcc shm.c -o shm && ./shm

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