OJ判题核心实现（获取时间消耗、空间消耗）wait4、vfork实现

最新推荐文章于 2023-04-15 17:06:53 发布

qq_38089964

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本文介绍了如何在Linux环境下实现一个判题系统，重点在于利用vfork创建子进程，setrlimit设置资源限制，以及wait4获取程序的时间和内存消耗。通过这种方法，可以精确地监控程序的运行状态，避免因机器负载导致的误判。

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判题需要几个步骤：

1.在linux搭建编译器环境：gcc g++ java python2 python3 pascal

2.根据源码的类型创建相应的源文件（.c .cpp .java 等）

3.编译对应的源文件

4.运行程序，使用测试用例测试得出时间消耗和内存消耗。

步骤中其实最难的就是第四步，怎么获得程序的时间消耗和空间消耗？有个思路：开线程运行该程序得到进程pid，然后主线程开个死循环不断通过这个pid，查出这个程序的内存消耗，比较保存一个最大的空间消耗值，轮训过程中判断运行时间是否超过规定时间，如果超过，那么kill该进程直接得出结果（TLE）。

这样求得的时间消耗其实不是很准的，比如说机器的其他计算任务很多，那么很多时间这个进程是处于就绪等待的状态，也就是没用CPU，什么都不做，这样的话，原本能跑过的程序我们也判为TLE了。获取进程的时间linux内核提供的有的，接下来会有演示怎么用。

判题流程：

核心命令：

vfork();创建子进程
setrlimit(RLIMIT_CPU, &rl);设置子进程的时间、内存限制
execvp(args[0],args);运行可执行程序
wait4(pid, &status, 0, &ru);回收子进程
判别子进程退出的类别（超时或者超内存）

第一步：vfork一个进程出来用于运行这个可执行程序

demo：创建一个子进程，获得pid

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
 
int main()
{
    int pid = vfork();
    if(pid < 0)
        printf("error in fork!\n");
    else if (pid == 0) {
        printf("this is child, pid is %d\n", getpid());
        int newstdin = open(in,O_RDWR|O_CREAT,0644);
        int newstdout=open(out,O_RDWR|O_CREAT,0644);
        dup2(newstdout,fileno(stdout));
        dup2(newstdin,fileno(stdin));
        exit(0);
    }else if (pid > 0) {
        printf("this is parent, pid is %d\n", getpid());
    }
    return 0;
}

第二步：重定向标准控制台IO到测试用例输入文件、结果输出文件