fork() 和 vfork() 之间的区别

概述

在Unix和类似的操作系统中，fork和vfork都是创建子进程的系统调用。它们都可以用来创建一个新的进程，该进程成为调用进程的一个副本（子进程）。然而，fork和vfork之间有一些关键的区别。这篇文章将介绍这些区别。

fork() 和 vfork() 的共同点

在介绍这两个系统调用之间的区别之前，我们需要先了解它们之间的一些共同特征。以下是fork()和vfork()的一些共同之处：

• fork()和vfork() 都是UNIX系统（以及类似的操作系统）中创建子进程的系统调用。
• 子进程是父进程的一个副本。这意味着，在创建子进程之后，子进程将立即开始执行与父进程完全相同的代码。
• 子进程与父进程之间的主要区别在于它们拥有不同的进程标识符（PID）。此外，子进程的一些属性（例如，进程 ID 和进程组 ID）可能会发生变化。

fork() 和 vfork() 的区别

返回值

fork() 和 vfork() 在成功创建子进程时返回的值不同。具体而言：

• fork() 在父进程中返回新创建子进程的进程 ID。在子进程中返回值为0。
• vfork() 在父进程和子进程中都返回0。

父子进程之间的关系

fork() 和 vfork() 之间最大的区别在于它们创建子进程的方式。具体而言：

• fork() 会创建父进程的副本，并在该副本中运行子进程。这意味着父进程和子进程运行在不同的内存空间中。
• vfork() 会创建父进程的副本，但是子进程与父进程共享内存空间。也就是说，在vfork() 中，父进程和子进程之间没有副本，它们共享内存空间。

由于父子进程共享内存空间，因此vfork() 的子进程对该空间所做的更改可能会影响父进程。因此，vfork() 不像fork()那样安全，它可能会引发一些问题。

子进程的行为

在fork() 中，由于父进程与子进程之间的内存空间是不同的，因此子进程的行为通常比父进程稍微滞后一些。也就是说，父进程的某些变量可能已被更新，而这些更新对于子进程来说是不可见的。因此，使用fork() 的程序员必须了解这些差异，并作出适当的处理。

在vfork() 中，子进程通常立即在父进程的地址空间中开始运行，因此它们的行为和父进程非常相似。同时，vfork() 子进程不能从函数返回或者执行_exit()。相反，它必须调用exec() 或者_exit()。

性能

由于在vfork()中子进程与父进程共享内存空间，因此vfork() 的性能通常比fork() 更高。这是因为vfork() 避免了大量的复制操作，而这些操作在fork()中是必须的。

结论

在许多情况下，fork() 是更加安全和可预测的选择，因为它创建了与父进程完全不同的子进程。然而，当性能至关重要时，或者当需要与父进程共享内存空间时，vfork() 更加适合。无论使用哪个系统调用，程序员都必须了解它们的特点和限制，以免造成问题和错误。