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📜 函数原型

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

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🔑 参数详解

1. 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。

2. status: 子进程状态的输出，可以通过宏（如 WIFEXITED, WEXITSTATUS）来解析。

3. 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。

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💡 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。

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🧐 状态解析宏

通过 status 参数获取子进程的退出原因：

1. 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。

2. 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。

3. 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。

4. 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。

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⚡ 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));
}

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📝 注意事项

1. 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 ⚠️。

2. 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 🛠️。

3. 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 ⚔️。

4. 错误处理: 在出现错误时需要检查 errno，区分不同的错误类型 ❗。

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🤔 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）

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🌐 总结

通过 waitpid()，开发者可以精确地控制子进程的等待行为，适用于需要管理多个子进程或者非阻塞式进程监控的场景。掌握它就像拥有了监控多任务的神奇能力 🧙‍♂️。