Linux中的exit()与_exit()

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#linux #output #buffer #数据结构 #signal #gcc

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_exit与exit作为进程退出的两种方式，在Linux系统中扮演重要角色。exit会在退出前进行缓冲区刷新及文件关闭等操作，而_exit则直接终止进程。本文详细解析两者之间的差异及其应用场景。

作为系统调用而言，_exit和exit是一对孪生兄弟，它们究竟相似到什么程度，我们可以从Linux的源码中找到答案：

#define __NR__exit __NR_exit /* 摘自文件include/asm-i386/unistd.h第334行 */

"__NR_"是在Linux的源码中为每个系统调用加上的前缀，请注意第一个exit前有2条下划线，第二个exit前只有1条下划线。

这时随便一个懂得C语言并且头脑清醒的人都会说，_exit和exit没有任何区别，但我们还要讲一下这两者之间的区别，这种区别主要体现在它们在函数库中的定义。_exit在Linux函数库中的原型是：

＃i nclude<unistd.h>
 void _exit(int status);

和exit比较一下，exit()函数定义在stdlib.h中，而_exit()定义在unistd.h中，从名字上看，stdlib.h似乎比 unistd.h高级一点，那么，它们之间到底有什么区别呢？

_exit()函数的作用最为简单：直接使进程停止运行，清除其使用的内存空间，并销毁其在内核中的各种数据结构；exit() 函数则在这些基础上作了一些包装，在执行退出之前加了若干道工序，也是因为这个原因，有些人认为exit已经不能算是纯粹的系统调用。

exit()函数与_exit()函数最大的区别就在于exit()函数在调用exit系统调用之前要检查文件的打开情况，把文件缓冲区中的内容写回文件，就是"清理I/O缓冲"。

在Linux的标准函数库中，有一套称作"高级I/O"的函数，我们熟知的printf()、fopen()、fread()、fwrite()都在此列，它们也被称作"缓冲I/O（buffered I/O）"，其特征是对应每一个打开的文件，在内存中都有一片缓冲区，每次读文件时，会多读出若干条记录，这样下次读文件时就可以直接从内存的缓冲区中读取，每次写文件的时候，也仅仅是写入内存中的缓冲区，等满足了一定的条件（达到一定数量，或遇到特定字符，如换行符和文件结束符EOF），再将缓冲区中的内容一次性写入文件，这样就大大增加了文件读写的速度，但也为我们编程带来了一点点麻烦。如果有一些数据，我们认为已经写入了文件，实际上因为没有满足特定的条件，它们还只是保存在缓冲区内，这时我们用_exit()函数直接将进程关闭，缓冲区中的数据就会丢失，反之，如果想保证数据的完整性，就一定要使用exit()函数。

请看以下例程：

/* exit2.c */
＃i nclude<stdlib.h>
main()
{
 printf("output begin");
 printf("content in buffer");
 exit(0);
}

编译并运行：

$gcc exit2.c -o exit2
$./exit2
output begin
content in buffer

/* _exit1.c */
＃i nclude<unistd.h>
main()
{
 printf("output begin");
 printf("content in buffer");
 _exit(0);
}

编译并运行：

$gcc _exit1.c -o _exit1
$./_exit1
output begin

在Linux中，标准输入和标准输出都是作为文件处理的，虽然是一类特殊的文件，但从程序员的角度来看，它们和硬盘上存储数据的普通文件并没有任何区别。与所有其他文件一样，它们在打开后也有自己的缓冲区。

此外，另外一种解释：

简单的说，exit函数将终止调用进程。在退出程序之前，所有文件关闭，缓冲输出内容将刷新定义，并调用所有已刷新的“出口函数”（由atexit定义）。

_exit:该函数是由Posix定义的，不会运行exit handler和signal handler，在UNIX系统中不会flush标准I/O流。

简单的说，_exit终止调用进程，但不关闭文件，不清除输出缓存，也不调用出口函数。

共同：

不管进程是如何终止的，内核都会关闭进程打开的所有file descriptors,释放进程使用的memory!

note:

在由‘fork()’创建的子进程分支里，正常情况下使用‘exit()’是不正确的，这是因为使用它会导致标准输入输出的缓冲区被清空两次，而且临时文件被出乎意料的删除(译者注：临时文件由tmpfile函数创建在系统临时目录下，文件名由系统随机生成)。

在C++程序中情况会更糟，因为静态目标(static objects)的析构函数(destructors)可以被错误地执行。

还有一些特殊情况，比如守护程序，它们的父进程需要调用‘_exit()’而不是子进程；适用于绝大多数情况的基本规则是，‘exit()’在每一次进入‘main’函数后只调用一次。

在由‘vfork()’创建的子进程分支里，‘exit()’的使用将更加危险，因为它将影响父进程的状态

注：exit()就是退出，传入的参数是程序退出时的状态码，0表示正常退出，其他表示非正常退出，一般都用-1，标准C里有EXIT_SUCCESS和EXIT_FAILURE两个宏，用exit(EXIT_SUCCESS);可读性比较好一点。