Linux系统 —— 进程控制系列 - 进程的等待：wait 与 waitpid

最新推荐文章于 2025-04-02 17:12:37 发布

迷迭所归处

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分类专栏： Linux系统文章标签： linux 运维服务器

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续接前文：

Linux系统 —— 进程控制系列 - 进程的创建与终止：fork与exit-优快云博客https://blog.youkuaiyun.com/hedhjd/article/details/144542292?spm=1001.2014.3001.5501

1. 进程的等待

我们之前在僵尸那一篇讲过，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

我们之前并没有提出解决方法，那么我们今天来说出解决方法：等待，一个进程进入僵尸的状态的话我们就只能进行回收，如何回收呢？答案就是通过等待的方式进行回收

Linux系统 —— 进程系列 - 进程状态：僵尸与孤儿-优快云博客https://blog.youkuaiyun.com/hedhjd/article/details/144322570?spm=1001.2014.3001.5501
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

1.1 为什么需要等待



1. 解决僵尸进程造成的内存泄漏问题



解决方法：

1. 使用wait来解决



上面这张图我们有一个问题：如果子进程没有正常退出的话会怎么样呢？答案是：如果等待子进程，子进程没有退出，那么父进程就会阻塞在wait调用处（scanf）



我们可以看到：我们子进程跑5秒，5秒以内子进程和父进程的同时运行，5秒之后，子进程变僵尸进程

我们父进程是属于s5秒所以子进程跑5秒5秒以内子进程和父进程同时运行5秒之后，自定义程变僵尸进程，父进程继续运行，然后再过上5秒之后，子进程遇到wait，wait直接把我们的子进程成回收，所以父进程还在运行，再次休眠10秒钟之后父进程还存在，但子进程僵尸就不见了





2. 使用wait_pid来解决







wait_pid括号里的第一个值改为-1效果就和上面的wait相同，如果想改为指定进程就可以把-1该为id就可以了

2. 我们需要知道父进程派给⼦进程的任务完成的如何

结论：

父进程通过进程等待的方式，回收⼦进程资源（最重要的），获取⼦进程退出信息（可选择的）

2. 进程等待的方法

什么叫做进程等待？进程等待就是创建出子进程之后，父进程使用wait或者waitpid来等待子进程的方式就叫做进程等待





wait和waitpid的作用就是等待一个进程，当这个进程退出后，那么父进程就可等待子进程,回收子进程的资源

返回值如果是大于零的，那么就是等待成功，并且是被等待的子进程的pid

1. wait

#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

2. waitpid

wait是waitpid的子集

第一个参数是等待的进程的pid，可以传送-1, 表示随即等待和wait相同。 waitpid的返回值是等待的进程的pid

第二个参数可以得到退出信息status获取到



int是被当做及部分使用的，因为int有32给比特位，其中八个或者十六个比特位表示一个东西，另外又表示另一个东西



返回值：返回值如果是大于零的，那么就是等待成功，并且是被等待的子进程的pid
#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

	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 : 输出型参数
				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 : 默认为0，表⽰阻塞等待

				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
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

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

3. 获取子进程status

1. 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

2. 如果传递NULL，表⽰不关⼼⼦进程的退出状态信，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

3. 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

我们只研究status低16⽐特位，高16位不需要研究

如果我们默认情况下属于前两种情况的话（没有任何错误和异常），那么这8个比特位默认为0

所以整个数字的高16位也全部都是0，所以整个数字当中就变成了32个比特位1后面跟了8个0（也就相当于是2的8次方，也就是256）

如果我们想要获取退出状态应该如何获取呢？我们可以将status整形变量右移8位，然后再将低8位全部清除，然后再提取中间的8位，那么我们就可以得到对应的1了

第三种情况：异常









我们发现，上面的信号有很多，从第1到第64都有，但是却唯独没有0号信号为什么呢？别急，我们先看这个：



当我们是异常退出的时候，我们的低7个比特位就会保存我们异常时的信号编号



但是当我们并不是异常的话我们就有两种情况：



1. 低7个比特位的信号值为0，为0的话表示我们系统在当前进程终止时没有收到任何信号



2. 当低7个比特位的信号值不为0（收到了信号），这就说明这个进程是异常退出的,退出码无意义