Linux进程理解与实践(四)wait函数处理僵尸进程

Wait的背景

   当子进程退出的时候,内核会向父进程发送SIGCHLD信号,子进程的退出是个异步事件(子进程可以在父进程运行的任何时刻终止)

   子进程退出时,内核将子进程置为僵尸状态,这个进程称为僵尸进程,它只保留最小的一些内核数据结构,以便父进程查询子进程的退出状态

   父进程查询子进程的退出状态可以用wait/waitpid函数

  1. #include <sys/types.h>    
  2. #include <sys/wait.h>    
  3. pid_t wait(int *status);    
  4. pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);  

Wait

进程一旦调用了wait,就立即阻塞自己,由wait自动分析是否当前进程的某个子进程已经退出,如果让它找到了这样一个已经变成僵尸的子进程,wait就会收集这个子进程的信息,并把它彻底销毁后返回;如果没有找到这样一个子进程,wait就会一直阻塞在这里,直到有一个出现为止。

参数status用来保存被收集进程退出时的一些状态,它是一个指向int类型的指针。但如果我们对这个子进程是如何死掉的毫不在意,只想把这个僵尸进程消灭掉,(事实上绝大多数情况下,我们都会这样想),我们就可以设定这个参数为NULL,就象下面这样:

 pid = wait(NULL);

如果成功,wait会返回被收集的子进程的进程ID,如果调用进程没有子进程,调用就会失败,此时wait返回-1,同时errno被置为ECHILD

下面就让我们用一个例子来实战应用一下wait调用:

  1. int main()  
  2. {  
  3.         pid_t pid=fork();  
  4.         if(pid==-1)  
  5.                 ERR_EXIT("fork error!");  
  6.         else if(pid==0)  
  7.         {  
  8.                 printf("This is the child process,ID=:%d\n",getpid());  
  9.                 sleep(5);  
  10.                 exit(0);  
  11.         }  
  12.         else  
  13.         {  
  14.                 int state,retID;  
  15.                 retID= wait(&state);  
  16.                 printf("This is the Parent process,returnID=%d,state=%d\n",retID,state);  
  17.                // exit(0);  
  18.    
  19.         }  
  20.         return 0;  
  21. }  


可以明显注意到,在第2行结果打印出来前有秒钟的等待时间,这就是我们设定的让子进程睡眠的时间,只有子进程从睡眠中苏醒过来,它才能正常退出,也就才能被父进程捕捉到。其实这里我们不管设定子进程睡眠的时间有多长,父进程都会一直等待下去。

参数status

如果参数status的值不是NULLwait就会把子进程退出时的状态取出并存入其中,这是一个整数值(int),指出了子进程是正常退出还是被非正常结束的(一个进程也可以被其他进程用信号结束,我们将在以后的文章中介绍),以及正常结束时的返回值,或被哪一个信号结束的等信息。由于这些信息被存放在一个整数的不同二进制位中,所以用常规的方法读取会非常麻烦,人们就设计了一套专门的宏(macro)来完成这项工作,下面我们来学习一下其中最常用的两个:

1WIFEXITED(status) 这个宏用来指出子进程是否为正常退出的,如果是,它会返回一个非零值。

 (请注意,虽然名字一样,这里的参数status并不同于wait唯一的参数--指向整数的指针status,而是那个指针所指向的整数,切记不要搞混了。)

2, WEXITSTATUS(status) WIFEXITED返回非零值时,我们可以用这个宏来提取子进程的返回值,如果子进程调用exit(5)退出,WEXITSTATUS(status) 就会返回5;如果子进程调用exit(7)WEXITSTATUS(status)就会返回7。请注意,如果进程不是正常退出的,也就是说, WIFEXITED返回0,这个值就毫无意义。

  1. int main()  
  2. {  
  3.         pid_t pid=fork();  
  4.         if(pid<0)  
  5.                 ERR_EXIT("fork error!");  
  6.         else if(pid==0)  
  7.         {  
  8.                 printf("This is the child process with pid of %d\n",getpid());  
  9.                 exit(3);  
  10.         }  
  11.         else  
  12.         {  
  13.                 int state;  
  14.                 pid_t retID=wait(&state);  
  15.                 if(WIFEXITED(state))  
  16.                 {  
  17.                         printf("The child process %d exit normally.\n",retID);  
  18.                         printf("The return code is %d\n",WEXITSTATUS(state));  
  19.                 }  
  20.                 else  
  21.                 {  
  22.                         printf("The child process %d exit abnormally.\n",retID);  
  23.                 }  
  24.         }  
  25.         return 0;  
  26.    
  27. }  


父进程准确捕捉到了子进程的返回值3,并把它打印了出来。

Waitpid

本质上讲,系统调用waitpidwait的作用是完全相同的,但waitpid多出了两个可由用户控制的参数pidoptions,从而为我们编程提供了另一种更灵活的方式。下面我们就来详细介绍一下这两个参数:

pid
从参数的名字pid和类型pid_t中就可以看出,这里需要的是一个进程ID。但当pid取不同的值时,在这里有不同的意义。
pid>0时,只等待进程ID等于pid的子进程,不管其它已经有多少子进程运行结束退出了,只要指定的子进程还没有结束,waitpid就会一直等下去。 
pid=-1时,等待任何一个子进程退出,没有任何限制,此时waitpid和wait的作用一模一样。
pid=0时,等待同一个进程组中的任何子进程,如果子进程已经加入了别的进程组,waitpid不会对它做任何理睬。 
pid<-1时,等待一个指定进程组中的任何子进程,这个进程组的ID等于pid的绝对值。

wait和waitpid两者的关系:

  1. static inline pid_t wait(int * wait_stat)  
  2. {  
  3. return waitpid(-1,wait_stat,0);  
  4. }  
waitpid的返回值比wait稍微复杂一些,一共有3种情况:
当正常返回的时候,waitpid返回收集到的子进程的进程ID; 
如果设置了选项WNOHANG(第三个参数),而调用中waitpid发现没有已退出的子进程可收集,则返回0; 
如果调用中出错,则返回-1,这时errno会被设置成相应的值以指示错误所在; 
当pid所指示的子进程不存在,或此进程存在,但不是调用进程的子进程,waitpid就会出错返回,这时errno被设置为ECHILD;
  1. int main()  
  2. {  
  3.         pid_t retID;  
  4.         pid_t pid=fork();  
  5.         if(pid<0)  
  6.                 ERR_EXIT("fork error!");  
  7.         else if(pid==0)  
  8.         {  
  9.                 sleep(10);  
  10.                 exit(0);  
  11.         }  
  12.         do{  
  13.                 retID=waitpid(pid,NULL,WNOHANG);  
  14.                 if(retID==0)  
  15.                         printf("No child exited\n");  
  16.                 sleep(1);  
  17.         }while(retID==0);  
  18.         if(retID==pid)  
  19.                 printf("Successfully get child!\n");  
  20.         else  
  21.                 ERR_EXIT("some error occured\n");  
  22.         return 0;  
  23.    
  24. }  


父进程经过10次失败的尝试之后,终于收集到了退出的子进程。



原文:http://blog.csdn.net/nk_test/article/details/48415311

posted on 2015-10-13 17:11  Zoran_i  阅读(261)  评论(0编辑  收藏  举报

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