寫入時複製

寫入時複製（英語：Copy-on-write，簡稱COW）是一種電腦程式設計領域的最佳化策略。其核心思想是，如果有多個呼叫者（callers）同時請求相同資源（如主記憶體或磁碟上的資料儲存），他們會共同取得相同的指標指向相同的資源，直到某個呼叫者試圖修改資源的內容時，系統才會真正複製一份專用副本（private copy）給該呼叫者，而其他呼叫者所見到的最初的資源仍然保持不變。這過程對其他的呼叫者都是透明的。此作法主要的優點是如果呼叫者沒有修改該資源，就不會有副本（private copy）被建立，因此多個呼叫者只是讀取操作時可以共享同一份資源。

應用

虛擬記憶體管理中的寫時複製

一般把這種被共享訪問的頁面標記為唯讀。當一個task試圖向主記憶體中寫入資料時，主記憶體管理單元（MMU）丟擲一個異常，核心處理該異常時為該task分配一份實體記憶體並複製資料到此主記憶體，重新向MMU發出執行該task的寫操作。

資料儲存中的寫時複製

Linux等的檔案管理系統使用了寫時複製策略。

資料庫伺服器也一般採用了寫時複製策略，為使用者提供一份snapshot。

軟體應用中的寫時複製

C++標準程式庫中的std::string類，在C++98/C++03標準中是允許寫時複製策略。但在C++11標準中為了提高並列性取消了這一策略。^[1] GCC從版本5開始，std::string不再採用COW策略。

std::string x("Hello");
std::string y = x;  // x 和 y 使用相同的 buffer
y += ", World!";    // y 现在用了不同的 buffer，而 x 用原来的 buffer

在PHP中，除了參照類型外，其他類型都是以寫時複製的方式實現的。例如，字串和陣列是通過參照傳遞的。當它們被修改時，如果它們的參照計數不為零，就會複製一份。這使得它們可以像值類型一樣使用，而不會有賦值時複製的效能問題。^[2]

參考文獻

1. Concurrency Modifications to Basic String. Open Standards. [2015-02-13]. （原始內容存檔於2021-02-24）.
2. Pauli, Julien; Ferrara, Anthony; Popov, Nikita. Memory management. PHP Internals Book. 2013 [2023-11-17]. （原始內容存檔於2023-11-10） （英語）.