当前位置：首页 > news >正文

⏳ waitpid() 函数解析

news 来源：原创 2025/5/18 16:39:31

📜 函数原型

pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);

🔑 参数详解

pid: 要等待的子进程 PID，可以指定特定的进程或进程组。
- > 0: 等待特定 PID 的子进程。
- -1: 等待任意子进程（行为类似 wait()）。
- 0: 等待与调用进程同一进程组的任意子进程。
- < -1: 等待特定进程组的子进程。
status: 子进程状态的输出，可以通过宏（如 WIFEXITED, WEXITSTATUS）来解析。
options: 控制等待行为的选项（可组合）。
- WNOHANG: 非阻塞模式，若没有子进程退出，立即返回 0。
- WUNTRACED: 报告已停止的子进程状态。
- WCONTINUED（Linux 特有）：报告已恢复的子进程状态。

💡 返回值

成功: 返回子进程的 PID。
失败: 返回 -1，并设置 errno（常见错误：ECHILD 无子进程，EINTR 被信号中断）。
非阻塞模式（WNOHANG）: 若无子进程退出，返回 0。

🧐 状态解析宏

通过 status 参数获取子进程的退出原因：

正常退出:
- WIFEXITED(status)：若为真，表示子进程正常退出。
- WEXITSTATUS(status)：获取子进程的退出码。
被信号终止:
- WIFSIGNALED(status)：若为真，表示子进程被信号终止。
- WTERMSIG(status)：获取导致终止的信号编号。
被信号暂停（需 WUNTRACED 选项）:
- WIFSTOPPED(status)：若为真，表示子进程被暂停。
- WSTOPSIG(status)：获取导致暂停的信号编号。
恢复执行（需 WCONTINUED 选项）:
- WIFCONTINUED(status)：若为真，表示子进程从暂停状态恢复。

⚡ 典型用法

1. 阻塞等待特定子进程

pid_t child_pid = fork();
if (child_pid == 0) {
    // 子进程代码
    exit(42);  // 子进程正常退出
} else {
    int status;
    pid_t ret = waitpid(child_pid, &status, 0);  // 等待特定子进程
    if (ret == child_pid) {
        if (WIFEXITED(status)) {
            printf("Child exited with code %d\n", WEXITSTATUS(status)); // 输出 42
        }
    }
}

2. 非阻塞轮询子进程状态

int status;
pid_t ret;
while ((ret = waitpid(-1, &status, WNOHANG)) > 0) {  // 非阻塞模式
    // 处理已退出的子进程
}
if (ret == 0) {
    // 没有子进程退出，继续执行其他任务 💼
} else if (ret == -1) {
    // 错误处理 🛑
}

3. 处理被信号终止的子进程

if (WIFSIGNALED(status)) {
    printf("Child killed by signal %d 💥\n", WTERMSIG(status));
}

📝 注意事项

僵尸进程: 如果父进程没有调用 waitpid()，子进程将变成僵尸进程（Zombie），占用系统资源 ⚠️。
信号处理: 在 SIGCHLD 信号处理函数中调用 waitpid() 可以及时回收子进程 🛠️。
多线程安全: 在多线程环境中使用时需谨慎，以避免竞争条件 ⚔️。
错误处理: 在出现错误时需要检查 errno，区分不同的错误类型 ❗。

🤔 `wait()` vs `waitpid()`

特性	`wait()`	`waitpid()`
目标子进程	任意子进程	可指定 PID 或进程组
阻塞行为	总是阻塞	支持非阻塞（`WNOHANG` 选项）
扩展状态信息	不支持	支持（如 `WUNTRACED`）