wait WNOHANG 僵尸进程

什么是僵尸进程?
首先内核会释放终止进程(调用了exit系统调用)所使用的所有存储区，关闭所有打开的文件等，但内核为每一个终止子进程保存了一定量的信息。这些信息至少包括进程ID，进程的终止状态，以及该进程使用的CPU时间，所以当终止子进程的父进程调用wait或waitpid时就可以得到这些信息。
而僵尸进程就是指：一个进程执行了exit系统调用退出，而其父进程并没有为它收尸(调用wait或waitpid来获得它的结束状态)的进程。
任何一个子进程(init除外)在exit后并非马上就消失，而是留下一个称外僵尸进程的数据结构，等待父进程处理。这是每个子进程都必需经历的阶段。另外子进程退出的时候会向其父进程发送一个SIGCHLD信号。
如何避免僵尸进程
通过signal(SIGCHLD, SIG_IGN)通知内核对子进程的结束不关心，由内核回收
父进程调用wait/waitpid等函数等待子进程结束，如果尚无子进程退出wait会导致父进程阻塞。waitpid可以通过传递WNOHANG使父进程不阻塞立即返回。
如果父进程很忙可以用signal注册信号处理函数，在信号处理函数调用wait/waitpid等待子进程退出。
通过两次调用fork。父进程首先调用fork创建一个子进程然后waitpid等待子进程退出，子进程再fork一个孙进程后退出。这样子进程退出后会被父进程等待回收，而对于孙子进程其父进程已经退出所以孙进程成为一个孤儿进程，孤儿进程由init进程接管，孙进程结束后，init会等待回收。
如以下代码会创建100个子进程，但是父进程并未等待它们结束，所以在父进程退出前会有100个僵尸进程。
C
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
 
int main() {
 
  int i;
  pid_t pid;
 
  for(i=0; i<100; i++) {
    pid = fork();
    if(pid == 0)
      break;
  }
 
  if(pid>0) {
    printf("press Enter to exit...");
    getchar();
  }
 
  return 0;
}
其中一个解决方法即是编写一个SIGCHLD信号处理程序来调用wait/waitpid来等待子进程返回。
C
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
 
void wait4children(int signo) {
 
  int status;
  wait(&status);
 
}
 
int main() {
 
  int i;
  pid_t pid;
 
  signal(SIGCHLD, wait4children);
 
  for(i=0; i<100; i++) {
    pid = fork();
    if(pid == 0)
      break;
  }
 
  if(pid>0) {
    printf("press Enter to exit...");
    getchar();
  }
 
  return 0;
}
但是通过运行程序发现还是会有僵尸进程，而且每次僵尸进程的数量都不定。这是为什么呢？其实主要是因为Linux的信号机制是不排队的，假如在某一时间段多个子进程退出后都会发出SIGCHLD信号，但父进程来不及一个一个地响应，所以最后父进程实际上只执行了一次信号处理函数。但执行一次信号处理函数只等待一个子进程退出，所以最后会有一些子进程依然是僵尸进程。
虽然这样但是有一点是明了的，就是收到SIGCHLD必然有子进程退出，而我们可以在信号处理函数里循环调用waitpid函数来等待所有的退出的子进程。至于为什么不用wait，主要原因是在wait在清理完所有僵尸进程后再次等待会阻塞。
所以最佳方案(个人观点)如下：
C
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
 
void wait4children(int signo) {
  int status;
  while(waitpid(-1, &status, WNOHANG) > 0);
}
 
int main() {
 
  int i;
  pid_t pid;
 
  signal(SIGCHLD, wait4children);
 
  for(i=0; i<100; i++) {
    pid = fork();
    if(pid == 0)
      break;
  }
 
  if(pid>0) {
    printf("press Enter to exit...");
    getchar();
  }
 
  return 0;
}