exit和_ exit函数

本文详细解析了程序正常与异常终止的方式,包括exit与_exit的区别、atexit函数的应用以及终止状态的传递。强调了main函数返回值的重要性,并介绍了如何注册终止处理程序。

        exit和_exit函数用于正常终止一个程序: _exit立即进入内核,exit则先执行一些清除处理(包括调用执行各终止处理程序,关闭所有标准I / O流等),然后进入内核。使用不同头文件的原因是:exit是由ANSI C说明的,而_exit则是由POSIX.1说明的。
        由于历史原因,exit函数总是执行一个标准I/O库的清除关闭操作:对于所有打开流调用 fclose 函数。exit和_exit都带一个整型参数,称之为终止状态(exit status)。大多数UNIX shell都提供检查一个进程终止状态的方法。如果( a )若调用这些函数时不带终止状态,或( b ) main执行了一个无返回值的re turn语句,或( c ) main执行隐式返回,则该进程的终止状态是末定义的。这就意味着,下列经典性的C语言程序:
              #include <stdio.h>
              main ()
              {
                       printf ("hello, world /n");
              }
        是不完整的,因为main函数没有使用return语句返回(隐式返回),它在返回到C的起动例程时并没有返回一个值(终止状态)。另外,若使用:
                return( 0 ) ;或者
                exit( 0 );
         则向执行此程序的进程(常常是一个shell进程)返回终止状态0。另外,main函数的说明实际上应当是:
                                              int main(void)
        将main说明为返回一个整型以及用exit代替return,对某些C编译程序和UNIX lint(1)程序而言会产生不必要的警告信息,因为这些编译程序并不了解main中的exit与return语句的作用相同。警告信息可能是“ control reaches end of nonvoid function(控制到达非void函数的结束处)”。避开这种警告信息的一种方法是:在main中使用return语句而不是exit。但是这样做的结果是不能用UNIX的grep公用程序来找出程序中所有的exit调用。另外一个解决方法是将main说明为返回void而不是int,然后仍旧调用exit。这也避开了编译程序的警告,但从程序设计角度看却并不正确。本章将main表示为返回一个整型,因为这是ANSIC和POSIX.1所定义的。我们将不理会编译程序不必要的警告。
atexit函数
        按照ANSI C的规定,一个进程可以登记多至32个函数,这些函数将由exit自动调用。我们称这些函数为终止处理程序(exit handler),并用atexit函数来登记这些函数。
                                  #include <stdlib.h>
                                  int atexit(void *( func) ( void ) ) ;
                                                                                                             返回:若成功则为0,若出错则为非0
        其中, atexit的参数是一个函数地址,当调用此函数时无需向它传送任何参数,也不期望它返回一个值。exit以登记这些函数的相反顺序调用它们。同一函数如若登记多次,则也被调用多次。
        终止处理程序这一机制由ANSI C最新引进。S V R 4和4 . 3 + B S D都提供这种机制。系统V的早期版本和4 . 3 B S D则都不提供此机制。
        根据ANSI C和POSIX.1,exit首先调用各终止处理程序,然后按需多次调用fclose,关闭所有打开流。图中显示了一个C程序是如何起动的,以及它终止的各种方式。注意,内核使程序执行的唯一方法是调用一个e x e c函数。进程自愿终止的唯一方法是显式或隐式地(调用e x i t )调用_ e x i t。进程也可非自愿地由一个信号使其终止。

进程有三种正常终止法及两种异常终止法。
(1) 正常终止:
 (a) 在m a i n函数内执行r e t u r n语句。如在7 . 3节中所述,这等效于调用e x i t。
(b) 调用e x i t函数。此函数由ANSI C定义,其操作包括调用各终止处理程序(终止处理程序在调用a t e x i t函数时登录),然后关闭所有标准I / O流等。因为ANSI C并不处理文件描述符、多进程(父、子进程)以及作业控制,所以这一定义对U N I X系统而言是不完整的。
(c) 调用_ e x i t系统调用函数。此函数由e x i t调用,它处理U N I X特定的细节。_ e x i t是由P O S I X . 1说明的。
(2) 异常终止:
(a) 调用a b o r t。它产生S I G A B RT信号,所以是下一种异常终止的一种特例。
(b) 当进程接收到某个信号时。(第1 0章将较详细地说明信号。)进程本身(例如调用a b o r t函数)、其他进程和内核都能产生传送到某一进程的信号。例如,进程越出其地址空间访问存储单元,或者除以0,内核就会为该进程产生相应的信号。不管进程如何终止,最后都会执行内核中的同一段代码。这段代码为相应进程关闭所有打
开描述符,释放它所使用的存储器等等。对上述任意一种终止情形,我们都希望终止进程能够通知其父进程它是如何终止的。对于e x i t和_ e x i t,这是依靠传递给它们的退出状态( exit status)参数来实现的。在异常终止情况,内核(不是进程本身)产生一个指示其异常终止原因的终止状态( termination status)。在任意一种情况下,该终止进程的父进程都能用w a i t或w a i t p i d函数(在下一节说明)取得其终止状态。
注意,这里使用了“退出状态”(它是传向e x i t或_ e x i t的参数,或m a i n的返回值)和“终止
状态”两个术语,以表示有所区别。在最后调用_ e x i t时内核将其退出状态转换成终止状态。下一节中的表8 - 1说明了父进程检查子进程的终止状态的不同方法。             

在 C 语言中,`exit()` `_exit()` 都是用于**终止进程**的函数,但它们在行为使用场景上有一些关键区别。理解这些区别对于编写健壮的系统级程序非常重要。 --- ## ✅ `exit()` 函数 ### 函数原型: ```c #include <stdlib.h> void exit(int status); ``` ### 功能: - **正常终止当前进程**。 - 在退出前,会执行一些**清理操作**: - 调用通过 `atexit()` 或 `on_exit()` 注册的清理函数; - 刷新所有打开的 `stdio` 缓冲区(如 `printf` 的缓冲区); - 关闭所有标准 I/O 流; - 将控制权交还给操作系统。 ### 示例: ```c printf("Before exit"); exit(0); // 输出会被刷新 ``` --- ## ✅ `_exit()` 函数 ### 函数原型: ```c #include <unistd.h> void _exit(int status); ``` ### 功能: - **立即终止当前进程**,不执行任何清理操作。 - 不调用 `atexit()` 注册的函数; - 不刷新 `stdio` 缓冲区; - 不关闭文件流。 ### 示例: ```c printf("Before _exit"); _exit(0); // "Before _exit" 可能不会输出 ``` --- ## ✅ `exit()` 与 `_exit()` 的主要区别 | 特性 | `exit()` | `_exit()` | |------|----------|-----------| | 所属头文件 | `<stdlib.h>` | `<unistd.h>` | | 是否刷新缓冲区 | 是 | 否 | | 是否调用清理函数 | 是 | 否 | | 是否关闭文件流 | 是 | 否 | | 更适合用于 | 正常退出 | 子进程退出(如 fork 后的子进程) | --- ## ✅ 在 `fork()` 后使用 `exit()` `_exit()` 的注意事项 在 `fork()` 创建的子进程中,通常建议使用 `_exit()` 而不是 `exit()`,原因如下: - 子进程继承了父进程的 `stdio` 缓冲区内容; - 如果使用 `exit()`,会刷新缓冲区,可能导致数据被重复输出; - `_exit()` 直接终止进程,避免这种副作用。 ### 示例: ```c pid_t pid = fork(); if (pid == 0) { // 子进程 printf("子进程输出"); _exit(0); // 不刷新缓冲区,可能导致输出不完整 } ``` 如果希望子进程也刷新缓冲区并执行清理函数,可以使用 `exit()`。 --- ## ✅ 返回状态码 `status` - `exit(0)` 表示程序正常退出; - `exit(EXIT_SUCCESS)` 与 `exit(0)` 等价; - `exit(EXIT_FAILURE)` 表示异常退出; - 状态码会传递给父进程(通过 `wait()` 或 `waitpid()` 获取)。 --- ## ✅ 总结一句话: > `exit()` 是“优雅退出”,适合主进程;`_exit()` 是“立即退出”,适合子进程,避免缓冲区重复刷新。 --- ##
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