forked进程中的确定性malloc

Question

我想要的是让forked进程(它是其父进程的副本)获得从每个malloc函数调用返回的与其父进程相同的地址。我如何才能做到这一点？

实际上，我试图实现的是有两个重复的进程，它们执行相同的事情。我这样做基本上是为了检测软错误，也就是说，如果有任何分歧，它一定是由于错误，而不是非确定性。现在，由于malloc是非确定性的，它将使两个进程出现分歧，这是我想要避免的。

如果不可能，我是否可以记录malloc为父进程返回的地址，并将相同的地址用于派生进程。这样行得通吗？

Answer 1

使用malloc根本无法做到这一点。malloc的返回地址没有以任何方式定义为确定性的(特别是可移植的)。试图在进程之间同步，即使是子进程和父进程，也很可能是徒劳的。

你能给我们更多关于你为什么要这样做的细节吗？也许还有另一种方法可以达到你想要的效果。

Answer 2

如果您的系统是Linux，那么您将通过禁用地址空间随机化来获得更多可重现的地址。您可以使用以下命令(以root用户身份运行)来实现这一点

echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space

(但地址空间随机化是一个可以提高系统安全性的功能)

然而，这并不能保证父进程和子进程将获得相同的行为(因为它们之间有一个小小的区别：fork()和它们的pid的返回)。而且您不能确定它们的分配模式是否足够相似。想象一下，在fork之后，(forked)程序执行如下内容

 char *p = malloc (8192*(3 + (getpid() % 10) + time(NULL) % 100));

然后，您应该期望malloc在父级和子级中请求完全不同的大小，并使用不同的malloc返回地址。所以这个做作的例子表明你的需求是不现实的。

Answer 3

你不能用标准的malloc做到这一点。但是您可以编写自己的自定义分配器，它具有确定性的分配方式。例如，使用足够大小的static char pool[POOL_SIZE];作为分配池，pool的地址在fork()上保持不变。所有指向pool的指针也一样。瞧！