一、進(jìn)程

進(jìn)程：是一個(gè)正在運(yùn)行的程序

PCB : 即是進(jìn)程控制塊，是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。用來(lái)描述進(jìn)程的屬性信息，如進(jìn)程的pid。

在執(zhí)行fork之后，先將PCB復(fù)制一份給子進(jìn)程，復(fù)制之前先申請(qǐng)一個(gè)pid，將復(fù)制給子進(jìn)程的PCB中的pid修改為申請(qǐng)成功的pid；然后把當(dāng)前的進(jìn)程復(fù)制一份給子進(jìn)程。父子進(jìn)程并發(fā)運(yùn)行。

二、進(jìn)程的地址空間

以32位為例：

通常定義一個(gè)空指針時(shí)int *p = NULL;，這個(gè)指針p指向的空就是指向的上圖中的0x0000 0000。

內(nèi)核和用戶使用空間的分界線的上限為0xc000 0000，下限為0xbfff ffff：

1.定義在棧上的變量

2.在堆上申請(qǐng)動(dòng)態(tài)內(nèi)存

（1）malloc申請(qǐng)的內(nèi)存空間當(dāng)程序結(jié)束后會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)回收

在Linux中，用malloc申請(qǐng)一塊1G的內(nèi)存空間，不用free釋放也可以，不會(huì)發(fā)生內(nèi)存泄漏，因?yàn)檫M(jìn)程終止之后，所申請(qǐng)的內(nèi)存空間就會(huì)被回收，但是當(dāng)進(jìn)程運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，也是需要用free來(lái)釋放的。在C語(yǔ)言中，malloc分配一段內(nèi)存空間之后必須用free釋放掉這塊內(nèi)存空間，不然會(huì)發(fā)生內(nèi)存泄露。但是，我們一般在使用malloc之后是需要通過(guò)free釋放空間的。

（2）malloc能申請(qǐng)多大的內(nèi)存空間

①當(dāng)物理內(nèi)存剩余的內(nèi)存空間大于要申請(qǐng)的內(nèi)存空間的時(shí)候是可以申請(qǐng)成功的。

比如現(xiàn)在物理內(nèi)存剩余的內(nèi)存空間為1.8G，要用malloc申請(qǐng)1G的內(nèi)存空間是可以申請(qǐng)成功的。

②當(dāng)前物理內(nèi)存剩余的空間加虛擬內(nèi)存剩余的空間能否滿足申請(qǐng)要求。

當(dāng)malloc申請(qǐng)內(nèi)存2G內(nèi)存空間，當(dāng)物理內(nèi)存剩余的空間加虛擬內(nèi)存剩余的空間大于2G，就可以申請(qǐng)成功。如果分配在虛擬內(nèi)存的空間不去使用，那么它就一直在虛擬內(nèi)存，不會(huì)被調(diào)用回物理內(nèi)存。如果物理內(nèi)存的剩余空間加上虛擬內(nèi)存的剩余空間不能滿足申請(qǐng)內(nèi)存空間的要求，那就申請(qǐng)失敗，這里的滿足還要考慮自身的特性，自身最多只能申請(qǐng)接近3G。如果沒(méi)有虛擬內(nèi)容就會(huì)申請(qǐng)失敗。

③當(dāng)前物理內(nèi)存剩余的空間加虛擬內(nèi)存剩余的空間比所申請(qǐng)的空間大，但是申請(qǐng)失敗。

當(dāng)malloc申請(qǐng)3G的內(nèi)存空間，雖然物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存加起來(lái)超過(guò)了3G，但是不會(huì)申請(qǐng)成功，因?yàn)橛脩艨梢允褂玫膬?nèi)存空間為3G，除去代碼段、數(shù)據(jù)段之后留給堆區(qū)的內(nèi)存空間是不夠3G的。用戶最多只能申請(qǐng)接近3G

④malloc 與 fork，父進(jìn)程堆區(qū)申請(qǐng)的空間復(fù)制后，子進(jìn)程也會(huì)有一份，也需要釋放嗎？

父子進(jìn)程對(duì)申請(qǐng)的堆空間都沒(méi)有操作，代碼如下：

父進(jìn)程在堆區(qū)申請(qǐng)了５個(gè)字節(jié)大小為int型的內(nèi)存，通過(guò)fork復(fù)制之后，產(chǎn)生一個(gè)子進(jìn)程，并在父進(jìn)程和子進(jìn)程結(jié)束前都執(zhí)行了free。

編譯以上代碼，并運(yùn)行，編譯運(yùn)行并沒(méi)有出錯(cuò)：

所以，我們可以知道，父進(jìn)程在堆區(qū)申請(qǐng)的內(nèi)存空間復(fù)制一份給子進(jìn)程之后，子進(jìn)程并不共享父進(jìn)程的內(nèi)存空間，父子進(jìn)程在堆區(qū)都會(huì)有一份內(nèi)存空間。因?yàn)槿绻@段內(nèi)存空間是共享的，那么父進(jìn)程對(duì)這段內(nèi)存空間free一次，子進(jìn)程再對(duì)這段內(nèi)存空間free一次，對(duì)同一個(gè)內(nèi)存空間free兩次，編譯運(yùn)行會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。而此時(shí)編譯運(yùn)行并沒(méi)有出錯(cuò)，所以父子進(jìn)程堆空間不共享（這里指的是每個(gè)進(jìn)程的堆空間），哪怕父子進(jìn)程對(duì)申請(qǐng)的堆空間都沒(méi)有操作。

現(xiàn)在父子進(jìn)程對(duì)申請(qǐng)的堆空間進(jìn)行操作，代碼如下：

編譯并運(yùn)行以上代碼，結(jié)果如下：

結(jié)果分析：輸出的結(jié)果中，第一行是父進(jìn)程輸出的結(jié)果，第二行是子進(jìn)程輸出的結(jié)果，可以看出父子進(jìn)程對(duì)堆空間里的值進(jìn)行修改，父進(jìn)程對(duì)堆空間的值進(jìn)行修改并沒(méi)有導(dǎo)致對(duì)應(yīng)子進(jìn)程堆空間的值被修改，子進(jìn)程對(duì)堆空間的值進(jìn)行修改也沒(méi)有導(dǎo)致對(duì)應(yīng)父進(jìn)程堆空間的值被修改。更加可以說(shuō)明，父子進(jìn)程是不共享堆上的內(nèi)存空間的。子進(jìn)程也需要釋放從父進(jìn)程復(fù)制過(guò)來(lái)的堆上的內(nèi)存空間。

【注意】

如果一個(gè)函數(shù)沒(méi)有被主函數(shù)調(diào)用也會(huì)給該函數(shù)分配內(nèi)存空間。