Linux - 进程控制(进程等待)

进程等待必要性

之前讲过，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

通过man手册进程查看

man 2 wait

wait()函数

#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
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

下面测试一下wait()函数

接下来观察下进程状态，首先运行

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

接下来执行程序

执行程序的同时查看进程状态

这样观察不到现象，代码改进一下

waitpid()函数

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,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。status:WIFEXITED(status): 若为正常终止子进程返回的状态，则为真。（查看进程是否是正常退出）WEXITSTATUS(status): 若WIFEXITED非零，提取子进程退出码。（查看进程的退出码）options:WNOHANG: 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。

1.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。
2.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。
3.如果不存在该子进程，则立即出错返回。

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）：

下面是获取退出码

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
int main()
{pid_t id = fork();if (id == 0){int cnt = 5;while (cnt){printf("我是子进程，我还活着呢，我还有%dS,pid:%d,ppid:%d\n", cnt--, getpid(), getppid());sleep(1);}exit(107);}// 父进程int status = 0;pid_t ret_id = waitpid(id, &status, 0);printf("我是父进程，等待子进程成功,pid:%d,ppid:%d,ret_id:%d,child exit code:%d\n", getpid(), getppid(), ret_id, (status >> 8) & 0xFF);return 0;
}

其中status>>8&0xff获得整型值

下面是获取异常信号码

获取异常信号status&0x7f得出整型值

退出码为0，我们制造一个异常，在查看异常信号

我们继续改下程序，使程序无限循环

死循环也可以杀掉进程。

父进程在等待子进程的时候，也可以做别的事情

具体代码实现

进程的阻塞等待方式

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>int main()
{pid_t pid;pid = fork();if (pid < 0){printf("%s fork error\n", __FUNCTION__);return 1;}else if (pid == 0){ // childprintf("child is run, pid is : %d\n", getpid());sleep(5);exit(257);}else{int status = 0;pid_t ret = waitpid(-1, &status, 0); // 阻塞式等待，等待5Sprintf("this is test for wait\n");if (WIFEXITED(status) && ret == pid){printf("wait child 5s success, child return code is :%d.\n", WEXITSTATUS(status));}else{printf("wait child failed, return.\n");return 1;}}return 0;
}

进程的非阻塞等待方式

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>int main()
{pid_t pid;pid = fork();if (pid < 0){printf("%s fork error\n", __FUNCTION__);return 1;}else if (pid == 0){ // childprintf("child is run, pid is : %d\n", getpid());sleep(5);exit(1);}else{int status = 0;pid_t ret = 0;do{ret = waitpid(-1, &status, WNOHANG); // 非阻塞式等待if (ret == 0){printf("child is running\n");}sleep(1);} while (ret == 0);if (WIFEXITED(status) && ret == pid){printf("wait child 5s success, child return code is :%d.\n", WEXITSTATUS(status));}else{printf("wait child failed, return.\n");return 1;}}return 0;
}