Linux进程控制--进程退出和等待

本文详细介绍了Linux进程退出的场景和常见方式,包括正常退出与异常退出,涉及return、exit()和_exit()函数。同时,文章讨论了Linux进程等待的重要性,如避免僵尸进程,并解析了wait()和waitpid()函数的使用,以及如何解读进程退出状态码。

Linux进程退出

1. 进程退出的场景
  • 代码运行完毕正常退出,结果正确
  • 代码运行完毕正常退出,结果不正确
  • 异常退出
2 .进程常见退出方式
  • 正常退出
    从main() 函数中返回return退出
    调用exit()函数退出
    调用_exit()函数退出
  • 异常退出
    由信号终止

return
return是常见的进程退出方式,mian函数中执行return等同于执行exit函数,main()函数中return n函数返回值作为exit(n)函数的参数
exit()
exit()是c库函数其执行流程
首先调用用户定义的清理函数ateixt或者on_exit,清理标准输出缓存去(将输出缓存区内容写入文件),关闭所有打开的文件流等,然后回调用_eixt()函数。
需要注意的是由fork()函数创建的子进程分支里,正常情况下使用函数exit()是不正确的,这是因为使用它会导致标准输入输出的缓冲区被清空两次,而且临时文件可能被意外删除
_exit()
正常退出的方式最终都会调用_exit()函数。
_exit()函数原形
void _eixt(int status); 包含在unistd.h库中
其中参数status定义了进程的终止状态, 父进程可以通过wait() 获取。
status(后16位):
在这里插入图片描述

Linux进程等待

创建子进程后如果父进程不等待,子进程退出后会成为僵尸进程,直到父进程来获取退出信息后才会释放剩余资源,并且此时该进程无法被信号杀死,继续占用资源造成内存泄露。
进程等待方式:
wait()
函数原形:pid_t wait(int * status);
返回值:退出的子进程的pid,失败返回-1
参数:输出型参数,用于获取子进程退出状态码,不关心可以置为NULL
是一个阻塞式等待,必须等到有一个子进程退出后获取退出状态,释放资源才可以返回
waitpid()
函数原形:pid_t waitpid(pid_t pid, int * status, int options);
返回值:当正常退出时返回退出进程的pid, 当调用失败(没有子进程)返回-1 errno会被设置成相应的值表示错误原因,可以通过perror函数进行打印错误,当options被设置为WNOHANG时如果此时没有已退出的子进程或者需要等待的子进程没有退出,则返回0
参数:
pid: pid 可以设置成-1表示等待任一进程,也可以设置成子进程的pid 指定需要等待的子进程。设置成0表示等待和进程组id相同的进程,当设置为<0时等待pid和其绝对值的相同的子进程;
status: 和wait参数status相同,获取退出状态码,如果不关心可以置为NULL
options:选项参数,设置成0同wait()进行阻塞等待,设置为WNOHANG时不阻塞如果没有退出的进程或者需要等待的子进程将直接返回0,另外这个参数还可以设置成其它属性。
另外两个函数可以解读状态码status
WTERMSIG(status)查看进程是否正常退出,若子进程正常退出则为真
WIFSIGNALED(status)查看进程退出状态码
也可以自己通过位运算来获取退出状态

  1 #include <unistd.h>
  2 #include <stdlib.h>
  3 #include <errno.h>
  4 #include <string.h>
  5 #include <stdio.h>
  6 
  7 int main()
  8 {
  9     pid_t pid = fork();
 10     if(pid < 0)
 11     {
 12         perror("creat child error");
 13     }
 14     else if(pid == 0)
 15     {
 16         printf("this is child:%d\n", getpid());
 17         sleep(10);
 18         _exit(10);
 19     }else if(pid > 0)
 20     {
 21         printf("this is parent:%d\n", getpid());
 22         int sta = 0;
 23         int ret = wait(&sta);
 24         if(ret > 0 && (sta & 0xFF) == 0)//后8位为0时正常退出
 25         {
 26             printf("child exit code:%d\n", (sta >> 8)&0xFF);
 27         }else if(ret > 0)//异常退出
 28         {
 29             printf("sig code:%d\n", sta & 0x7F);
 30         }
 31     }
 32     return 0;
 33 }

在这里插入图片描述
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### Linux 进程控制高阶教程 在Linux系统中,进程控制是一个核心概念,涉及多个方面,包括但不限于创建子进程等待进程结束以及处理信号等。以下是关于Linux进程控制的一些高级用法及其与Tougo平台的相关性。 #### 1. 子进程的创建与管理 `fork()` 是用于创建新进程的核心函数之一。当 `fork()` 被调用时,它会在当前进程中复制一份新的实例作为子进程运行[^3]。如果 `fork()` 成功返回,则会有两个独立的进程继续执行后续代码:一个是父进程(返回正值),另一个是子进程(返回0)。需要注意的是,在某些特殊情况下,如系统资源不足或者用户权限受限时,`fork()` 可能会失败并返回 `-1`[^3]。 为了更好地管理监控子进程的状态变化,可以使用 `wait()` 或者更灵活的 `waitpid()` 函数来实现阻塞式的等待直到某个特定条件满足为止[^4]。这不仅有助于清理僵尸进程,还能获取到已终止子进程的信息以便进一步分析其退出原因或状态码[^2]。 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> int main() { pid_t pid; // 创建子进程 pid = fork(); if (pid == -1) { perror("Fork failed"); exit(EXIT_FAILURE); } if (pid == 0) { printf("Child Process ID: %d\n", getpid()); _exit(0); // 正常退出进程 } else { int status; wait(&status); // 等待任意一个子进程结束 if(WIFEXITED(status)) // 判断是否正常退出 printf("Exit Status of Child is :%d\n", WEXITSTATUS(status)); printf("Parent Process Continuing...\n"); } return 0; } ``` #### 2. 高级信号处理机制 除了基本的父子关系外,Linux还提供了丰富的信号(Signal)支持以应对各种复杂的场景需求。通过自定义安装处理器(`sigaction`)结构体参数设置不同类型的响应行为模式,从而达到更加精细粒度级别的事件驱动型编程模型设计目标[^4]。 例如下面这段简单的例子展示了如何捕获SIGCHLD信号通知父进程某子进程已经结束了: ```c void sigchld_handler(int s){ while(waitpid(-1, NULL, WNOHANG)>0); } // 设置 SIGCHLD 的动作 struct sigaction sa; sa.sa_handler = sigchld_handler; sigemptyset(&sa.sa_mask); sa.sa_flags = SA_RESTART | SA_NOCLDSTOP; if(sigaction(SIGCHLD,&sa,NULL)==-1)perror("Sigaction error!"); ``` 以上片段允许我们在无需显式调用`wait()`的情况下自动回收所有已完成工作的后台作业,这对于构建守护程序尤其有用[^4]。 #### 3. 命令行工具的应用实践 对于初学者来说,掌握一些常用的shell内置命令同样重要。像`ps`, `top`, `kill`这样的实用程序可以帮助快速诊断正在发生的活动状况,并采取相应的措施解决问题[^1]。 --- ###
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