写入时复制(Copy-on-write)机制

含义：
写入时复制（英语：Copy-on-write，简称COW）是一种计算机程序设计领域的优化策略。其核心思想是，如果有多个调用者（callers）同时要求相同资源（如内存或磁盘上的数据存储），他们会共同获取相同的指针指向相同的资源，直到某个调用者试图修改资源的内容时，系统才会真正复制一份专用副本（private copy）给该调用者，而其他调用者所见到的最初的资源仍然保持不变。这过程对其他的调用者都是透明的（transparently）。此作法主要的优点是如果调用者没有修改该资源，就不会有副本（private copy）被创建，因此多个调用者只是读取操作时可以共享同一份资源。

应用案例：
Copy-On-Write在string类中的应用体现：
 

#include<stdio.h>
#include<string>
using namespace std;

main()
{
       string str1 = "hello world";
       string str2 = str1;

       printf ("Sharing the memory:\n");
       printf ("str1 address: %x\n", str1.c_str() );
       printf ("str2 address: %x\n", str2.c_str() );

       printf ("After Copy-On-Write:\n");
       str1[1]='q';
       str2[1]='w';

       printf ("str1's address: %c\n", str1[0]);
       printf ("str2's address: %c\n", str1[1] );
       printf ("str1's address: %x\n", str1.c_str() );
       printf ("str2's address: %x\n", str2.c_str() );

       return 0;
}
 
代码中str2用str1构造，此时两个对象共享同一块内存addr1。当执行str1[1]='q';时，string类的cow机制就体现出来了，在该过程中会copy一个副本给str1，地址为addr2，让其修改str1[1]='q';，修改后内存值为str2为"hqllo world"。但是str2内存地址仍然不变，地址中存的东西也不变。

[[email protected] mytest]$ g++ cowTest.cpp -g -o cowTest
[[email protected] mytest]$ ./cowTest
Sharing the memory:
str1 address: 5e6d028
str2 address: 5e6d028
After Copy-On-Write:
str1's address: h
str2's address: q
str1's address: 5e6d058
str2's address: 5e6d028
 
从结果中我们可以看到，在开始的两个语句后，str1和str2存放数据的地址是一样的，而在修改内容后，str1的地址发生了变化，而str2的地址还是原来的。这就是string类实现的Copy-On-Write技术。