概述

      在UNIX/Linux中的fork还没实现copy on write(写时复制)技术之前。Unix设计者很关心fork之后立刻执行exec所造成的地址空间浪费，所以引入了vfork系统调用。其中,vfork子进程与父进程共享数据段,并不真正复制父进程内存,因此在vfork之后执行exec系列函数,并不会导致地址空间浪费以及无用的空间复制时间.而且,即使fork实现了copy on write，效率也没有vfork高.

      但是,vfork有个限制，子进程必须立刻执行_exit或者exec系列函数。因此我们不推荐使用vfork，因为几乎每一个vfork的实现，都或多或少存在一定的问题(可以尝试在vfork之后的子进程中既不执行_exit,也不执行exec函数)。

区别

1.          fork子进程拷贝父进程的数据段(但是现在提供了写时复制技术,只有当子进程真正需要写内存时,才复制出该内存的一段副本),因此,在父进程/子进程中对全局变量所做的修改并不会影响子进程/父进程的数据内容.

             vfork子进程与父进程共享数据段,因此父子进程对数据的更新是同步的；

2.          fork父、子进程的执行次序是未知的,取决于操作系统的调度算法

              vfork：子进程先运行，父进程后运行；

测试1,vfork出错情况

//在Linux 2.6内核上会持续执行,不会退出!
#include <unistd.h>
#include <errno.h>

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

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int iNumber = 0;
    pid_t pid = vfork();

    if (pid == -1)
    {
        perror("fork");
        return -1;
    }
    else if (pid > 0)
    {
        cout << "In Parent Program..." << endl;
        cout << "iNumber = " << iNumber << endl;
        cout << "pid = " << static_cast<int>(getpid());
        cout << "\t ppid = " << static_cast<int>(getppid()) << endl;
        //_exit(0);
    }
    else if (pid == 0)
    {
        iNumber ++;
        cout << "In Child Program..." << endl;
        cout << "iNumber = " << iNumber << endl;
        cout << "pid = " << static_cast<int>(getpid());
        cout << "\t ppid = " << static_cast<int>(getppid()) << endl;
        //_exit(0);
    }

    return 0;
}

测试2,用vfork执行当前目录下的hello程序

//如前...
int main()
{
    int iNumber = 0;
    pid_t pid = vfork();

    if (pid == -1)
    {
        perror("fork");
        return -1;
    }
    else if (pid > 0)
    {
        cout << "In Parent Program..." << endl;
        cout << "iNumber = " << iNumber << endl;
        cout << "pid = " << static_cast<int>(getpid());
        cout << "\t ppid = " << static_cast<int>(getppid()) << endl;

    }
    else if (pid == 0)
    {
        iNumber ++;
        cout << "In Child Program..." << endl;
        cout << "iNumber = " << iNumber << endl;
        cout << "pid = " << static_cast<int>(getpid());
        cout << "\t ppid = " << static_cast<int>(getppid()) << endl;

//将自己写的程序启动起来
        execve("./hello",NULL,NULL);
        _exit(0);
    }

    return 0;
}

测试3,用vfork执行系统命令

//...如前
int main()
{
    int iNumber = 0;
    pid_t pid = vfork();

    if (pid == -1)
    {
        perror("fork");
        return -1;
    }
    else if (pid > 0)
    {
        cout << "In Parent Program..." << endl;
        cout << "iNumber = " << iNumber << endl;
        cout << "pid = " << static_cast<int>(getpid());
        cout << "\t ppid = " << static_cast<int>(getppid()) << endl;

    }
    else if (pid == 0)
    {
        iNumber ++;
        cout << "In Child Program..." << endl;
        cout << "iNumber = " << iNumber << endl;
        cout << "pid = " << static_cast<int>(getpid());
        cout << "\t ppid = " << static_cast<int>(getppid()) << endl;

//将ls命令启动起来,注意:由于C++严格的类型转换机制,需要在字符串前加(char*)
        char *const args[] = {(char *)"/bin/ls", (char *)"-l", NULL};
        int res = execve("/bin/ls",args,NULL);
        if (res == -1)
        {
            perror("execve");
            _exit(1);
        }
        _exit(0);
    }

    return 0;
}

fork VS. vfork