【Linux学习】深入探索进程等待与进程退出码和退出信号

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退出码

main函数的返回值：进程的退出码。
一般为0表示成功，非0表示失败。
每一个非0退出码都表示一个失败的原因；

echo $？命令

作用：查看进程退出码。（最近一次进程退出时的退出码）

查看进程的退出码对应的错误描述：

1. 使用系统自带函数：strerror
   作用：将一个错误吗转化为错误描述。
   

示例：

测试代码：

   #include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<unistd.h>int main(){for(int i =0 ;i<200;i++){printf("%d: %s\n",i,strerror(i));                                                                                        }return 0;}

运行结果：

2. 自定义

   enum{success=0,Operation_not_permitted, No_such_file_or_directory };const char* errorstr(int error){switch(error){case success: return "success";case Operation_not_permitted: return "Operation not permitted";case No_such_file_or_directory: return "No such file or directory";default:return "unkown";}}

除了进程退出，还有函数退出，怎么知道函数的执行情况？ 函数返回值。

函数返回值

调用函数我们通常想看到两种结果：

1. 函数的执行结果------函数返回值

2. 函数的执行情况------成功 ，失败及什么原因

   就比如fopen函数：
   如图：翻译：如果打开成功，返回该文件指针，如果失败，返回NULL，并且会设置一个错误码，名字叫errno，表明失败原因
   

示例：
测试代码：

#include<stdio.h>
#incldue<stdlib.h>
#incldue<errno.h>
int main()
{FILE* fp = fopen("./c.txt","r");printf("%d:%s\n",errno,strerror(errno));return 0;
}

运行结果：

函数exit ：终止进程。
使用：exit（退出码)。

exit与_exit的区别：exit会支持刷新缓冲区，而_exit不支持。

示例：
测试代码一：

int main()
{printf("hello linux");sleep(2);exit(1);return 0;
}

运行结果：

当将上面的exit换为_exit时，运行结果如下：

exit与_exit的关系：exit是对_exit的封装，就是调用的_exit。

return退出

return是一种更常见的退出进程方法。执行 return n等同于执行exit(n),因为调用main的运行时函数会将main的返回值当做 exit的参数。

任何进程最终的执行情况，我们可以是使用两个数字表示的：1.退出码 2.退出信号

退出信号：

如图：（注意是从1开始的）

进程的等待

进程等待必要性

• 子进程退出，父进程如果不管不顾，就可能造成‘僵尸进程’的问题，进而造成内存泄漏。
• 另外，进程一旦变成僵尸状态，那就刀枪不入，“杀人不眨眼”的kill -9 也无能为力，因为谁也没有办法杀死一个已经死去的进程。
• 最后，父进程派给子进程的任务完成的如何，我们需要知道。如，子进程运行完成，结果对还是不对，或者是否正常退出。
• 父进程通过进程等待的方式，回收子进程资源，获取子进程退出信息

进程等待的方法

1. wait方法

• 在进行等待的时候，默认进行的是阻塞等待。
• 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
  

测试代码：

 #include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<unistd.h>#include<errno.h>#include<sys/wait.h>#include<sys/types.h>int main(){pid_t id = fork();if(id==0){//子进程int cnt = 2;while(cnt--){printf("child  pid:%d  ppid: %d\n",getpid(),getppid());                                                                sleep(1);}printf("子进程准备退出\n");exit(0);}//fatherprintf("父进程休眠\n");sleep(4);printf("父进程回收僵尸进程\n");pid_t rid = wait(NULL);if(rid>0){printf("等待成功,僵尸进程 id:%d\n",rid);}printf("父进程回收成功\n");sleep(2);return 0;}

运行结果：fork之后，父子进程谁最先运行？不确定。
谁最后退出，父进程。

2. waitpid的使用

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,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

• Pid=-1,等待任一个子进程。与wait等效。
• Pid>0.等待其进程ID与pid相等的子进程。

如果子进程已经退出，调用wait/waitpid时，wait/waitpid会立即返回，并且释放资源，获得子进程退出信息。
如果在任意时刻调用wait/waitpid，子进程存在且正常运行，则进程可能阻塞。
如果不存在该子进程，则立即出错返回。

测试代码：

  9 int main()10 {11   pid_t id = fork();12   if(id==0)13   {14     //子进程15     int cnt = 2;16     while(cnt--)17     {18       printf("child is running  pid:%d  ppid: %d\n",getpid(),getppid());19       sleep(1);20     }21     printf("子进程准备退出\n");22     exit(1);23   }24   int status = 0;25   pid_t rid = waitpid(id,&status,0);                                                                                                    26   if(rid>0){27     printf("等待成功,僵尸进程 id:%d status:%d\n",rid,status);28   }29   sleep(2);30 31   return 0;32 }

运行结果：

分析：退出码为1，这里为什么是256呢？

根据下面对status存储的解释：上面的status等于：
0000 0000 0000 0000 0000 0001 0000 0000 = 2^8 = 256

获取子进程status

wait和waitpid，都有一个status参数，该参数是一个输出型参数，由操作系统填充。
如果传递NULL，表示不关心子进程的退出状态信息。
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）：

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