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c++ - 持有锁时 fork

coder 2024-02-20 原文

我有以下程序:

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <iostream>


int main() {
   pthread_mutex_t lock_;
   pthread_mutexattr_t ma;
   pthread_mutexattr_init( &ma );
   pthread_mutexattr_setpshared( &ma, PTHREAD_PROCESS_SHARED );
   pthread_mutexattr_settype( &ma, PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK );
   pthread_mutex_init( &lock_, &ma );

   pthread_mutex_lock( &lock_ );

   if(fork()==0) {
      std::cout << "child" << std::endl;
      pthread_mutex_lock( &lock_ );
      std::cout << "finish" << std::endl;
   } else {
      std::cout << "parent" << std::endl;
      sleep(1);
      pthread_mutex_lock( &lock_ );
      std::cout << "parent done" << std::endl;
   }

}

我看到的行为是 parent 可以重新锁定互斥量，但 child 不能。我本来希望 fork() fork 当前线程的所有上下文，所以 child 最终会得到一个它已锁定的锁(IE，我不想共享锁 - 两个进程都有自己的锁是我想要的)。为什么这不起作用/我该如何实现？

最佳答案

它不起作用仅仅是因为它以一种有点令人困惑的方式被明确记录为不起作用。 fork() 和多线程进程不能很好地协同工作。

尽管 fork() 手册页一开始就声称它“通过复制调用进程来创建一个新进程”，但这是一个善意的谎言。如果 fork() 真的这样做并复制了整个进程，它必须忠实地复制进程的所有执行线程。因为这就是您的流程的全部内容:构成整个流程的所有执行线程。

但事实并非如此。

如果你keep reading the fork(2) manual page ，你会到达这一部分:

The child process is created with a single thread—the one that called fork().

这将是您的第一条提示，即 fork() 并没有真正重复整个过程。它只复制一个执行线程。

The entire virtual address space of the parent is replicated in the child, including the states of mutexes, condition variables, and other pthreads objects;

现在，停下来想一想这意味着什么:只有一个执行线程被 fork ，但所有这些都被精心复制到子进程中。我们必须从中得出的结论相当丑陋。

如果您考虑一下:子进程继续执行一个单独的执行线程，该线程的互斥体最初被其他线程锁定。但是子进程中不存在其他线程。它没有 fork 。只有一个线程被 fork 。

这实际上在 pthread_atfork(3) manual page 中得到了澄清。 :

For example, at the time of the call to fork(2), other threads may have locked mutexes that are visible in the user-space memory duplicated in the child. Such mutexes would never be unlocked, since the threads that placed the locks are not duplicated in the child.

所以最重要的是，在您的示例代码中，子进程最终持有一个包，其中包含一堆不再处于任何有效状态的互斥体，在子进程中。

关于c++ - 持有锁时 fork ，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/45889293/

amp43pthreadforkcodec++multithreading

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