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;
}
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