从线内分叉是否安全？
让我解释一下：我已经在Linux上开发了一个应用程序，它分叉和执行外部二进制文件并等待它完成。 结果由fork +进程独有的shm文件传递。 整个代码封装在一个类中。
现在我正在考虑线程化，以加快速度。 拥有许多不同的类函数实例，并发地（使用不同的参数）分离和执行二进制文件，并与其自己的独特的shm文件进行通信。
这个线程安全吗？ 如果我在一个线程内分叉，除了安全之外，还有什么我需要注意的吗？ 任何意见或帮助，非常感谢！
fork ，甚至与螺纹，是安全的。 一旦你分叉，线程是独立的每个进程。 （也就是说，线程正交于分叉）。 但是，如果不同进程中的线程使用相同的共享内存进行通信，则必须devise一个同步机制。
问题是fork（）只复制调用线程，并且在子线程中保持的任何互斥体将永远locking在分叉的子节点中。 pthread解决scheme是pthread_atfork()处理程序。 这个想法是你可以注册3个处理程序：一个prefork，一个父处理程序和一个子处理程序。 fork()发生时prefork在fork之前调用，并且预期会获得所有应用程序互斥体。 父母和子女都必须分别在父母和子女的进程中释放所有的互斥体。
这不是故事的结局！ 库调用pthread_atfork为库特定的互斥体注册处理程序，例如Libc执行此操作。 这是一件好事：应用程序不可能知道第三方库所拥有的互斥锁，所以每个库都必须调用pthread_atfork来确保自己的互斥体在fork()事件中被清除。
问题是pthread_atfork处理程序对不相关库调用的顺序是未定义的（取决于程序加载的库的顺序）。 所以这就意味着在技术上会因为竞争条件而在prefork处理程序中发生死锁。
例如，考虑这个序列：
- 线程T1调用
fork() - 在T1中获得libc的prefork处理程序
- 接下来，在线程T2中，第三方库A获取其自己的互斥AM，然后进行需要互斥锁的libc调用。 这会阻塞，因为libc互斥锁是由T1保存的。
- 线程T1运行库A的prefork处理程序，阻塞等待获取由T2持有的AM。
有你的僵局和它与你自己的互斥或代码无关。
这实际上发生在我曾经从事的一个项目上。 当时我发现的build议是select叉或线，但不是两者。 但对于一些可能不实用的应用程序。
只要你非常小心fork和exec之间的代码，分叉multithreading程序是安全的。 在该范围内，您只能进行重新进入（又名asynchronous安全）系统调用。 理论上，你不允许malloc或free在那里，尽pipe实际上默认的Linux分配器是安全的，而Linux库依靠它最终的结果是你必须使用默认的分配器。
虽然您可以使用Linux的NPTL pthreads(7)支持您的程序，但在fork(2)系统中，线程在Unix系统上是一个尴尬的问题。
由于fork(2)在现代系统上是一个非常便宜的操作，所以当你有更多的处理执行时，你可能会更好地fork(2)你的过程。 这取决于你打算来回移动多less数据， fork进程的无共享的理念有利于减less共享数据的错误，但是这意味着你需要创buildpipe道来在进程之间移动数据或使用共享内存（ shmget(2)或shm_open(3) ）。
但是，如果您select使用线程，则可以使用fork(2)页中的以下提示来 fork(2)新进程：
* The child process is created with a single thread — the one that called fork(). The entire virtual address space of the parent is replicated in the child, including the states of mutexes, condition variables, and other pthreads objects; the use of pthread_atfork(3) may be helpful for dealing with problems that this can cause.
回到“时代的黎明”，我们把线程称为“轻量级进程”，因为尽pipe它们很像进程，但它们并不完全相同。 最大的区别在于线程根据定义存在于一个进程的相同地址空间中。 这具有以下优点：从线程切换到线程快速，它们固有地共享内存，因此线程间通信速度快，线程创build和处理速度快。
这里的区别是“重量级进程”，这是完整的地址空间。 fork（2）创build了一个新的重量级过程。 随着虚拟内存进入UNIX世界， vfork（2）等增强了虚拟内存。
fork（2）复制整个进程的地址空间，包括所有的寄存器，并将这个进程置于操作系统调度程序的控制之下; 下一次调度程序出现时，指令计数器会在下一条指令处拾取 – 分叉的subprocess是父进程的克隆。 （如果你想运行另外一个程序，比如说你正在编写一个shell，那么你需要用一个exec（2）调用来跟踪这个fork，然后用一个新的程序加载这个新的地址空间，replace被克隆的那个。
基本上，你的答案是埋在这个解释：当你有一个LWP线程的许多进程，你叉进程，你将有两个独立的进程与许multithreading同时运行。
这个技巧甚至是有用的：在许多程序中，你有一个可能有很multithreading的父进程，其中一些fork了新的subprocess。 （例如，一个HTTP服务器可能会这样做：到端口80的每个连接都由一个线程来处理，然后像CGI程序那样的subprocess可以分叉;然后调用exec（2）来运行CGI程序取代父进程closures。）
如果你正在使用unix的fork（）系统调用，那么你在技术上并不使用线程 – 你正在使用进程 – 它们将拥有自己的内存空间，因此不能互相干扰。
只要每个进程使用不同的文件，就不会有任何问题。
如果你在分叉的subprocess中快速地调用exec或_exit，你可以在实践中使用。
你可能想用posix_spawn（）来代替，这可能会做正确的事情。
