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Linux（9）——进程（控制篇——下）

news 来源：原创 2025/6/1 22:35:08

三、进程等待

1）进程等待的必要性

之前提过子进程退出，父进程如果不读取子进程的退出信息，就可能造成“僵尸进程”的问题，从而造成内存泄漏的问题。
再者，一旦子进程进入了僵尸状态，那就连kill -9都杀不亖他，因为没有谁能够杀亖一个死去的进程。
最后，父进程创建子进程是要获取子进程的完成任务的情况的。
父进程需要通过等待的方式来回收子进程的资源，获取子进程的退出信息。

2）获取子进程的status

下面进程等待使用的两个方法wait方法和waitpid方法都有一个status参数，这是一个输出型参数（输出型参数是函数中用于返回结果或修改调用者变量的参数，通常通过引用或指针实现。如void func(int *output)。），由操作系统进行填写。

如果向status中传递的是NULL，那就表示用户不关心子进程的退出状态。否则，操作系统会根据该参数，将子进程的退出信息反馈给父进程。

status不能简单的当作整形来看待，可以当作位图来看待，具体细节如下图(只研究status低16比特位):

我们从图中可见，status的低16比特位中，高8位表示进程的退出状态，即退出码。当进程被信息杀亖时，则低7位表示终止信息，第8位时core dump标志。

我们可以通一系列的位操作来得出进程的退出码和退出信号。

exitcCode = (status >> 8) & 0xFF; //退出码exitSignal = status & 0x7F;

对于这两个操作，系统提供了两宏来获取退出码以及退出信号。分别是：

WIFEXITED(status)：用于查看是否是正常退出，本质是检查是否收到信号。
WEXITSTATUS(status)：用于获取进程的退出码。

exitNormal = WIFEXITED(status); //是否正常退出exitCode = WEXITSTATUS(status); //获取退出码

敲黑板：

当一个进程是非正常退出的时候，那么该进程的退出码将毫无意义。

3）进程的等待方法

wait方法

函数类型：pid_t wait(int* status);

返回值：成功返回被等待进程pid，失败返回-1。

参数：输出型参数，获取子进程退出状态，不关心则可以设置成为NULL

作用：等待任意子进程

创建子进程后，父进程使用wait方法等待子进程，直到子进程的退出信息被读取，我们可以写个代码验证一下：

#include <stdio.h>    
#include <stdlib.h>    
#include <unistd.h>    
#include <sys/wait.h>    
#include <sys/types.h>    int main()    
{    pid_t id = fork();    if(id == 0){ //子进程    int count = 10;    while(count--)    {    printf("我是子进程，PID:%d, PPID:%d\n", getpid(), getppid());    sleep(1);    }    exit(0);    }    //父进程                                                                                                                                                               int status = 0;    pid_t ret = wait(&status);    if(ret > 0){    printf("等待成功...\n");    if(WIFEXITED(status)){    printf("退出码：%d\n", WEXITSTATUS(status));    }    }    sleep(3);    return 0;    
}

然后我们可以在开一个会话用来监控进程的状态：

while :; do ps axj | head -1 && ps axj | grep test | grep -v grep;echo "============================================================";sleep 1;done

在下面这图中我们可以看到，当子进程退出，父进程读取到了子进程的退出信息时，子进程就不会变成僵尸状态了。

waitpid方法

函数原型：pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);

返回值：

当正常返回的时候waitpid返回收集到的子进程的进程ID;
如果设置了选项WNOHANG（option）,而调用中waitpid发现没有已退出的子进程可收集,则返回0;
如果调用中出错,则返回-1,这时errno会被设置成相应的值以指示错误所在;

参数：

pid：当pid=-1,等待任意一个子进程，与wait等效。当pid>0.等待其进程ID与pid相等的子进程。
status：输出型参数，用来获取子进程的退出状态，不关心可以设置成NULL。
options：默认为0，表示阻塞等待；当设置为WNOHANG时，若pid指定的子进程没有结束，则waitpid()函数返回0，不予以等待。若正常结束，则返回该子进程的ID。

返回值：等待任意子进程（可以指定）退出

我们可以写个代码来验证一下，创建子进程后，父进程可以使用waitpid函数一直等待子进程，直到子进程退出后读取子进程的退出信息。

#include <stdio.h>    
#include <stdlib.h>    
#include <unistd.h>    
#include <sys/wait.h>    
#include <sys/types.h>    int main()    
{    pid_t id = fork();    if(id == 0){ //子进程    int count = 10;    while(count--)    {    printf("我是子进程，PID:%d, PPID:%d\n", getpid(), getppid());    sleep(1);    }    exit(0);    }    //父进程    int status = 0;    //pid_t ret = wait(&status);    pid_t ret = waitpid(id, &status, 0);    if(ret >= 0){    printf("等待成功...\n");    if(WIFEXITED(status)){    printf("退出码：%d\n", WEXITSTATUS(status));    }else{    printf("被信号杀?：%d\n",status & 0x7F);    }                                                                            }    sleep(3);    return 0;    
}

在父进程运行过程中，我们可以使用kill -9命令来将子进程杀亖，这个时候父进程也能成功等待子进程。