Linux进程全解7——父进程wait / waitip回收子进程

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一、wait介绍

1、wait的工作原理

（1）子进程结束时，系统向其父进程发送SIGCHILD信号；

（2）父进程调用wait函数后阻塞；

（3）父进程被SIGCHILD信号唤醒，然后去回收僵尸子进程；

（4）父子进程之间是异步的，SIGCHILD信号机制就是为了解决父子进程之间的异步通信问题，让父进程可以及时的去回收僵尸子进程。

（5）若父进程没有任何子进程则wait返回错误。

2、wait实战编程

（1）wait的参数status

status用来返回子进程结束时的状态；
父进程通过wait得到status后，就可以知道子进程的一些结束状态信息。

（2）wait的返回值pid_t

本次wait回收的子进程的PID。
当前进程可能有多个子进程，wait函数阻塞直到其中一个子进程结束wait就会返回，wait的返回值可以用来判断到底是哪一个子进程本次被回收了。

（3）总结

wait主要是用来回收子进程资源，回收同时还可以得知被回收子进程的pid和退出状态。

（4）fork后wait回收实例

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>  
#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>
 
int main(void)
{
	pid_t pid = -1;
	pid_t ret = -1;
	int status = -1;
	
	pid = fork();
	if (pid > 0)
	{
		// 父进程
		//sleep(1);
		printf("parent.\n");
		ret = wait(&status);
		
		printf("子进程已经被回收，子进程pid = %d.\n", ret);
		printf("子进程是否正常退出：%d\n", WIFEXITED(status));
		printf("子进程是否非正常退出：%d\n", WIFSIGNALED(status));
		printf("正常终止的终止值是：%d.\n", WEXITSTATUS(status));
	}
	else if (pid == 0)
	{
		// 子进程
		printf("child pid = %d.\n", getpid());
		return 51;
		//exit(0);
	}
	else
	{
		perror("fork");
		return -1;
	}
	
	return 0;
}

（5）WIFEXITED、WIFSIGNALED、WEXITSTATUS宏

这几个宏用来获取子进程的退出状态；
WIFEXITED：用来判断子进程是否正常终止（return、exit、_exit退出）；
WIFSIGNALED：用来判断子进程是否非正常终止（被信号所终止）；
WEXITSTATUS：用来得到正常终止情况下的进程返回值。

二、waitpid介绍

1、waitpid和wait差别

（1）基本功能一样，都是用来回收子进程；

（2）waitpid可以回收指定PID的子进程；

（3）waitpid可以阻塞式或非阻塞式两种工作模式。

2、waitpid原型介绍

代码实例

ret = waitpid(-1, &status, 0);
-1表示不等待某个特定PID的子进程而是回收任意一个子进程，0表示用默认的方式（阻塞式）来进行等待，返回值ret是本次回收的子进程的PID。

ret = waitpid(pid, &status, 0);
等待回收PID为pid的这个子进程，如果当前进程并没有一个ID号为pid的子进程，则返回值为-1；如果成功回收了pid这个子进程则返回值为回收的进程的PID。

ret = waitpid(pid, &status, WNOHANG);
这种表示父进程要非阻塞式的回收子进程。此时如果父进程执行waitpid时子进程已经先结束等待回，收则waitpid直接回收成功，返回值是回收的子进程的PID；如果父进程waitpid时子进程尚未结束则父进程立刻返回（非阻塞），但是返回值为0（表示回收不成功）。

4、竟态初步引入

竟态，全称是竞争状态

多进程环境下，多个进程同时抢占系统资源（内存、CPU、文件IO）；
竞争状态对OS来说是很危险的，此时OS如果没处理好就会造成结果不确定；
写程序当然不希望程序运行的结果不确定，所以写程序时要尽量消灭竞争状态；
操作系统提供了一系列的消灭竟态的机制。