95-探究Linux下父子进程是否共享文件

迈不过友情╰ 2022-12-28 14:27 647阅读 0赞

## 父进程先打开一个文件，fork 后子进程是否可以共享使用？ ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
每个进程都有一个PCB，在PCB中，有一个文件表， 有下标，0,1，2,3，4  
文件描述符就是这个文件表的下标。  
默认情况下，进程运行起来，有标准输入，标准输出，标准错误输出，我们再打开一个文件，文件描述符的值就是3，以此类推下去。  
如果我们close(3)，这个3就会空闲出来，下一次再打开文件，文件描述符就还是3。  
**我们每次打开文件，使用的文件描述符的值就是当前下标中未使用的最小的那个值。**  
我们每次打开文件以后，会产生struct file这样一个结构体在内核中，用来表示打开的这个文件，记录着文件偏移量（起始从0开始，随着写入数据进行偏移），引用计数（几个进程都在使用这个打开的文件），inode节点（存放进程的属性信息：谁创建了，名字是什么，在磁盘哪里存储。通过这个inode节点，我们才能找到对应的这个具体的文件），我们用open打开一个文件，这一串操作就建立连起来了。  
struct file还包含了打开方式：只读方式，只写方式打开

**首先书写头文件**  
![在这里插入图片描述][20201217230423375.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
**运行后如下图**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]  
**由于 fork 创建的子进程的 PCB 是拷贝父进程的**，子进程的 PCB 中的文件表指向打开文件的指针只是拷贝了父进程 PCB 中的值（浅拷贝），所以父子进程会共享父进程 fork 之前打开的所有文件描述符，引用计数变为2  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]  
父进程去读，文件偏移量+1,然后子进程去读，就从当前的文件偏移量继续往下读了，父子进程是共享偏移量的。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]

因为引用计数是2，所以父子进程都执行close，才算彻底关闭文件。父进程执行close,子进程依旧可以访问文件。子进程执行close，父进程依旧可以访问文件。

**如果先执行fork 再打开文件来读取**  
![在这里插入图片描述][20201217231644347.png_pic_center]  
现在就是父子进程是各自打开各自的文件。  
**那么执行结果是**  
![在这里插入图片描述][20201217231700133.png_pic_center]  
**原因如下所示示意图**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]

**父子进程不共享文件偏移量**

## 代码演示2 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 2]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 3]  
![在这里插入图片描述][2d1ac98e076a4a098090d8b2035abb08.png]  
**父子进程并发运行**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_17_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 4]

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