UNIX系统中wait函数簇和SIGCLD信号的关系

有朋友疑惑“为什么有了wait函数族还需要使用SIGCHLD信号?”。本文详细地阐述UNIX系统中wait函数族和SIGCHLD信号的关系。 

一、unix中僵尸进程的含义 

关于unix中僵尸进程的含义：
凡是父进程没有调用wait函数获得子进程终止状态的子进程在终止之后都是僵尸进程，这个概念的关键一点就是父进程是否调用了wait函数。 

二、SIGCHLD信号 

SIGCHLD信号的含义：
简单的说，子进程退出时父进程会收到一个SIGCHLD信号，默认的处理是忽略这个信号，而常规的做法是在这个信号处理函数中调用wait函数获取子进程的退出状态。 

三、既然在SIGCHLD信号的处理函数中要调用wait函数族，为什么有了wait函数族还需要使用SIGCHLD信号?

我们知道，unix中信号是采用异步处理某事的机制，好比说你准备去做某事，去之前跟邻居张三说如果李四来找你的话就通知他一声，这让你可以抽身出来去做这件事，而李四真正来访时会有人通知你，这个就是异步信号一个较为形象的比喻。
一般的，父进程在生成子进程之后会有两种情况：一是父进程继续去做别的事情，类似上面举的例子；另一是父进程啥都不做，一直在wait子进程退出。 
SIGCHLD信号就是为这第一种情况准备的，它让父进程去做别的事情，而只要父进程注册了处理该信号的函数，在子进程退出时就会调用该函数，在函数中wait子进程得到终止状态之后再继续做父进程的事情。 
最后，我们来明确以下二点： 
1)凡父进程不调用wait函数族获得子进程终止状态的子进程在退出时都会变成僵尸进程。 
2)SIGCHLD信号可以异步的通知父进程有子进程退出。

四、僵尸进程有啥危害

所谓僵尸进程，形象来说，进程已死，但其尸体还在，没人收尸啊，冤魂不散，仍然占用一个进程号，如果主进程不妥善处理，当僵尸进程数量巨大之后，就没法再次fork了，所以对于大型并发服务器来说，当建立了进程池，一定要想办法处理掉所有僵尸进程。

五，讨论一个稍微高级点话题，如果在signal和waitpid同时出现会怎样，看如下

# include <stdio.h>
# include <stdlib.h>
# include <sys/types.h>
# include <sys/wait.h>
# include <unistd.h>



void sigchld_handler( int signo ){
    printf("sigchld_handler\n");
    sleep(3);
    return;
}


int main()
{
    int i;
    pid_t pid;
    pid_t cpid;
    signal( SIGCHLD, sigchld_handler );
    for( i=0; i<5; i++ ){
        pid = fork();
        if ( pid == 0 ){
            sleep(2);
            exit(0); // child exit.
        }
        else if ( pid == -1 ){
            perror( "fork" ); // fork failed.
            exit(-1);
        }
    }
    printf("before wait\n");
    system( "ps -ef | grep ttt" );
    // while((cpid = waitpid(-1,NULL,0)!=-1)) {
    while ((cpid = wait(NULL)) != -1) {
        printf("wait pid is %d\n", cpid);
        continue;
    }
    printf("after wait\n");
    system( "ps -ef | grep ttt" );
}

 gcc -g -o ttt chil.c

./ttt
before wait
root      3094  2800  0 18:29 pts/0    00:00:00 ./ttt
root      3095  3094  0 18:29 pts/0    00:00:00 ./ttt
root      3096  3094  0 18:29 pts/0    00:00:00 ./ttt
root      3097  3094  0 18:29 pts/0    00:00:00 ./ttt
root      3098  3094  0 18:29 pts/0    00:00:00 ./ttt
root      3099  3094  0 18:29 pts/0    00:00:00 ./ttt
root      3100  3094  0 18:29 pts/0    00:00:00 sh -c ps -ef | grep ttt
root      3102  3100  0 18:29 pts/0    00:00:00 grep ttt
sigchld_handler
sigchld_handler
wait pid is 3095
wait pid is 3096
wait pid is 3097
wait pid is 3098
wait pid is 3099
after wait
root      3094  2800  0 18:29 pts/0    00:00:00 ./ttt
root      3103  3094  0 18:29 pts/0    00:00:00 sh -c ps -ef | grep ttt
root      3105  3103  0 18:29 pts/0    00:00:00 grep ttt
sigchld_handler

这是一个sig和wait联合处理到例子(当然通常做法有2种，1是在sig 处理函数中调用wait处理，2是不要sig 处理函数，单独调用wait处理)。但是程序结果，让人很意外，为什么当产生SIGCHLD信号时，wait阻塞没有被中断，而是处理正常，所有子进程都正确退出，没有产生僵尸进程呢。按理说。wait阻塞时，当产生SIGCHLD信号，应该中断，同时返回-1，error no为EINTR，

那么产生这个现象一个合理的解释就是，wait对于信号SIGCHLD中断，自动恢复了

当然这只是我的猜测，如果有高人看到这点，有异议，欢迎留言讨论