进程终止，进程等待

最新推荐文章于 2023-06-01 17:06:18 发布

audience_fzn

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分类专栏：操作系统

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进程终止：

进程退出的场景：

代码运行完毕，结果正常
代码运行完毕，结果不正常
代码异常终止

进程常见的退出方式：

1.正常终止：

从main（）函数返回
调用exit
_exit

正常终止，可以通过echo $？来查看进程的退出码

2.异常退出：

ctrl+c，信号终止

代码执行完后，如何得到代码退出的场景？

根据程序的退出码，不能根据函数的返回值

exit函数与_exit函数：

1._exit函数:

#include<unistd.h>
void _exit(int status);

参数：status定义了进程的终止状态，父进程通过wait来获取该值。虽然status是int，但是仅有低8为可以被父进程所用，所以_exit(-1)时，在中断执行$?发现返回值时255

2.exit函数：

#include<unistd.h>
void exit(int status);

3.exit函数和_exit函数有什么区别？

exit最后也会调用_exit或on_exit定义的清理函数，但是exit还做了一些其他工作
执行用户定义的清理函数（atexit/on_exit）
关闭所有打开的流，所有的缓存数据均被写入
调用_exit

实例：

exit：

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<unistd.h>
  3 int main()
  4 {
  5     printf("haha");
  6     exit(0);    
  7 }

运行结果：

_exit:

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<unistd.h>
  3
  4 int main()
  5 {
  6     printf("haha");
  7     _exit(0);
  8 }

证明了exit清空了缓冲区，而_eixt是强制中止，并没有清空缓冲区，释放内存

return退出：

return是一种更常见的退出进程的方式，执行return n等于执行exit（n），因为调用main的运行时函数会将main的返回值最为exit的参数

进程等待：

进程等待的必要性：

子进程退出，父进程如果不管不顾，就会造成僵尸进程的问题，进而导致内存泄漏
另外，进程一旦变成了僵尸状态，就会刀枪不入，即使杀人不眨眼的kill -9也无能为力。因为谁也没有能力杀死一个已经死了的进程
最后，父进程派给子进程的任务完成的如何，我们需要知道，子进程运行完，是否正常退出？结果是对还是不对？
父进程通过进程等待的方式回收子进程资源。获取子进程的退出信息

进程等待的方法：

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的pid，失败返回-1

参数：输出型参数，获取子进程退出状态,终止进程的终止状态就放在他所指的内存单元里。如果不关心终止状态，则可以设置为NULL。

wait函数，子进程未退出时，父进程将会被阻塞，直到子进程退出，wait（）返回，父进程才能继续运行。而waipid（）有一个选项可以使调用者非阻塞等待
wait函数会默认等待任意子进程，但是waitpid可以等待指定的子进程

每个进程都是独立的，父进程怎么拿到子进程的信息的？

wait函数时系统调用，系统调用后并拷贝一份给父进程

waitpid函数：

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

pid_t waitpid(pid_t pid,int *status,int options);

返回值：

正常返回：返回收集到的子进程的进程id
如果设置了WNOHANG，而调用中waitpid发现自己没有已退出的子进程可回收，返回0
如果调用中出错，返回-1，这时errno会被设置成对应的值以指示错误所在

参数：

pid：

pid=-1，等待任何一个子进程，与wait等效
pid>0,等待其进程id与pid相等的子进程

status：

WIFEXITED（status）：查看进程是否正常退出，若正常终止子进程的返回的状态，则为真
WEXITSTATUS（status）：查看进程的退出码，若WIFEXITED非0，提取子进程退出码

options：

WNOHANG：（等待时不要阻塞）若pid指定的子进程还没有结束，则waitpid（）返回0，不予以等待，若正常结束，则返回该子进程的ID

wait/waitpid等待的方式：

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，获得子进程的退出信息
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

获取子进程stutas：

wait/waitpid，都有一个参数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不能简单的当作参数来看待，他可以当作一个位图（这里只研究团队低１６位）

阻塞式等待:

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<unistd.h>
  3 #include<stdlib.h>
  4 #include<sys/types.h>
  5 #include<sys/wait.h>
  6 
  7 int main()
  8 {
  9     pid_t pid;
 10     pid = fork();
 11     if(pid<0)
 12     {
 13         perror("fork");
 14         return 1;
 15     }
 16     else if(pid==0)
 17     {
 18         printf("child is run,pid is:%d\n",getpid());
 19         sleep(5);
 20         exit(257);
 21     }
 22     else
 23     {
 24         int status = 0;
 25         pid_t ret = waitpid(-1,&status,0);//等待任意进程，阻塞式
 26         printf("this is test for wait\n");
 27         if(WIFEXITED(status)&&ret == pid)//查看进程是否正常退出
 28         {
 29             printf("wiat child 5s success,child return code is:%d\n",
                /WEXITSTATUS(status));//正常，查看退出码
 30         }
 31         else
 32         {
 33             printf("wait child failed,return.\n");
 34             return 1;
 35         }
 36     }
 37     return 0;
 38 }

运行结果:

非阻塞式等待

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<unistd.h>
  3 #include<stdlib.h>
  4 #include<sys/types.h>
  5 #include<sys/wait.h>

  7 int main()
  8 {
  9     pid_t pid;
 10     pid = fork();
 11     if(pid<0)
 12     {
 13         perror("fork");
 14         return 1;
 15     }
 16     else if(pid==0)
 17     {
 18         printf("child is run,pid is:%d\n",getpid());
 19         sleep(5);
 20         exit(1);
 21     }
 22     else
 23     {
 24         int status = 0;
 25         pid_t ret = 0;
 26         do
 27         {
 28             ret = waitpid(-1,&status,WNOHANG);//阻塞式等待，轮询
 29             if(ret ==0)
 30             {
 31                 printf("child is running\n");
 32             }
 33             sleep(1);
 34         }while(ret==0);
 35         if(WIFEXITED(status)&&ret == pid)
 36         {
 37             printf("wiat child 5s success,child return code is:%d\n",
                        /WEXITSTATUS(status));
 38         }
 39         else
 40         {
 41             printf("wait child failed,return.\n");
 42             return 1;
 43         }
 44     }
 45     return 0;
 46 }

运行结果如下: