Linux：进程控制

原创于 2019-02-17 21:36:11 发布 · 152 阅读

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进程的创建

进程的控制的前提就是我们必须有一个进程，在上一篇中，我们已经能使用fork创建一个子进程，而它的特点是

1.以父进程为模块复制创建出一个进程，父子进程代码共享。数据独有

2.fork的返回值，父进程返回子进程的pid，子进程返回0

3.fork取决于cpu的调度

而vfork（）也是创建一个进程

实现：

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
        int pid=vfork();
        if(pid==0)
        {
                printf("this is child!\n");
                exit(0);
        }
        else  if(pid>0){
                while(1){
                        printf("this is parent!\n");
                        sleep(1);
                }
        }
        return 0;
}

vfork的特性：

1.子进程没有退出或者运行其他程序父进程是阻塞的，也就意味着子进程现运行，子进程退出之后父进程才能运行

2.创建出子进程大多都是为了运行其他程序，所以子进程会先运行

3.由于父子进程公用同一块虚拟地址空间，所以子进程不退出，父进程就会阻塞。

vfork创建子进程的目的就是为了创建一个子进程然后实现其他的程序，重新运行其他程序就是给子进程开辟新的空间，更新它的一份地址空间，但是自从fork函数使用了写时拷贝技术，vfork便被淘汰。

进程终止

进程终止的方式有三种：

1.main函数中的return

2.exit库函数调用

3._exit库函数调用

我们先使用exit库函数来终止一个进程

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<error.h>
#include<string.h>
int errno;
int main()
{
        int i;
        for(i=0;i<255;i++)
        {
                printf("%s\n",strerror(i));
        }
        printf("%s\n",strerror(errno));
        perror("asdasdas");
        printf("hello world");
        exit(0);
        sleep(3);
        return 0;
}

成功的打印出hello world

我们使用_exit终止一个进程

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<error.h>
#include<string.h>
int errno;
int main()
{
        int i;
        for(i=0;i<255;i++)
        {
                printf("%s\n",strerror(i));
        }
        printf("%s\n",strerror(errno));
        perror("asdasdas");
        printf("hello world");
        _exit(0);
        sleep(3);
        return 0;
}

并没有打印出hello world

exit和_exit的区别

exit是温和型的退出，在退出前会温和的释放资源，刷新缓冲区

_exit是暴力型的退出，直接释放资源，不刷新缓冲区

但是不管是哪一种主动退出的方式都会返回一个数字，这个数字就是进程的退出状态，它表明了进程退出的原因

1：正常退出完毕，结果符合预期

2：正常运行完毕，结果不符合预期

3：异常退出，返回状态将不作为并判标准

进程等待（重点）

一个进程退出之后，因为要保存自己的退出原因，因此并不会释放所有的资源，它等着父进程查看它的退出原因，然后释放资源，假如父进程根本没有管，那么这个子进程就会变成僵尸进程，造成资源泄漏。

因此为了防止出现僵尸进程，父进程就应该管一下子进程的退出

1.pid_t wait(int status)

参数：
status用于获取子进程退出状态码
返回值是返回退出的子进程的pid

wait函数目的就是为了等待任意一个子进程的退出，应为wait是一个阻塞型的函数，因此如果没有子进程退出那么它就一直等待，直到有子进程退出

int main()
{
    pid_t pid=fork();
    if(pid<0)
    {
        perror("fork error");
        return -1;
    }
    else if(pid==0)
    {
        sleep(3);
        exit(0);
    }
    pid_t id=-1;
    if(id=wait(NULL)<0)
    {
         perror("wait error");   
    }
    printf("child:%d   exit:%d\n",od,pid);
    return 0;
}

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

三个参数：
1.pid -1 等待任意子进程，>0等待指定的子进程
2.status ：获取退出状态码
3.options： 0 阻塞 ; WNOHANG feizuse
返回值 -

int main()
{
    pid_t pid=fork();
    if(pid<0)
    {
        perror("fork error");
        return -1;
    }
    else if(pid==0)
    {
        sleep(3);
        exit(0);
    }
    pid_t id=-1;
    while((id=waitpid(pid,NULL,WNOHANG))==0)
    {
        printf("优快云");
    }
    printf("child:%d   exit:%d\n",id,pid);
    return 0;
}

1，出错；==0，没有子进程退出 ; >0,退出的子进程pid

阻塞：为了完成一个功能而发起的一个函数调用，如果没有完成这个功能则一直挂起等待功能完成才返回。
非阻塞：为了完成一个功能而发起的一个函数调用，如果现在不具备完成的条件则立刻返回不等待

waitpid可以等待指定的子进程，也可以等待任意的子进程。取决于waitpid的第一个参数，
wait是一个阻塞等待式的函数，必须等待到有一个子进程退出后，获取退出状态，释放支援才返回
waitpid可以设置为非阻塞。

一个小型的shell

#include<string.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
int main()
{
        while(1)
        {   
                printf("minishell:");
                fflush(stdout);
                char buf[1024]={0}; 
                //^\n:scanf本身是遇到空格就要获取一次，这样的话就无法获取
                //    遇到一个完整的命令，因此%[^\n]表示的是获取数据知道遇到\n
                //%*c:将缓冲区的字符都取出来，但是不要它，直接丢掉
                //    目的是为了将最后的\n从缓冲区取出来，防止陷入死循环
                //
                if(scanf("%[^\n]%*c",buf)!=1)
                {
                        getchar();
                }
                //将获取到的命令解析一下，然后创建子进程进行程序替换
                char* ptr=buf;
                char* argv[32]={NULL};
                int argc=0;
                argv[argc++]=ptr;
                i
                {  
                        if(isspace(*ptr))//用于判断一个字符是否是：\t  \n  \r  空格
                                         //解析一个字符串的时候，这里就是对空格的判断
                        {
                                while(isspace(*ptr)&&*ptr!='\0')
                                {
                                        *ptr++='\0';
                                }
                                argv[argc++]=ptr;
                        }
                        ptr++;
                }
                if(fork()==0)
                {
                        execvp(argv[0],argv);
                }
                //需要等待的原因：
                //1.避免产生僵尸进程
                //2.是为了等待子进程运行完毕，让程序逻辑更加完善
                wait(NULL);
        }
        return 0;
}

对shell的调试结果：