为何两段含fork()的C代码中变量v的修改结果不同？

先看你给出的第一段代码：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
int v = 5;
int main(){
    pid_t piid;
    piid = fork();
    if(piid==0){
        v += 15;
        return 0;
    } else if(piid >0){
        wait(NULL);
        printf("Final value = %d\n",v);
        return 0;
    }
}

第一段代码里变量v不变的核心原因 #

这完全是fork()系统调用的特性导致的：当你调用fork()时，操作系统会创建一个全新的子进程——这个子进程是父进程的完整副本，但拥有完全独立的地址空间。也就是说，子进程里的所有变量（包括全局变量v）都是父进程变量的一份拷贝，二者指向的是不同的内存地址。

• 子进程执行v +=15时，修改的只是自己地址空间里的那份v拷贝，和父进程的v没有任何关联；
• 父进程调用wait(NULL)只是等待子进程执行完毕，但子进程的修改不会同步回父进程的地址空间，所以最后printf输出的还是初始值5。

第二段代码变量v变化的可能原因 #

你提到第二段代码里v的值发生了变化，虽然没贴代码，但大概率是以下情况之一：

• 没有创建新进程：比如直接在同一个main函数里执行v +=15，没有调用fork()，那修改的就是同一个变量，值自然会变成20；
• 使用线程而非进程：如果是用pthread创建线程，线程是共享进程地址空间的，线程里修改v会直接改变同一个内存地址的值，主线程就能看到变化；
• 用了进程间通信/共享内存机制：如果第二段代码里用了shmget、mmap这类共享内存手段，或者通过管道、消息队列传递变量值，父进程就能拿到子进程修改后的v值。

简单来说：进程拥有独立地址空间，修改的是自己的拷贝；同一进程内的代码（或线程）共享地址空间，修改的是同一个变量。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Lucas Urake