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这里写目录标题
- 1. 前言
- 2. 进程等待的必要性
- 3. 进程等待的方法
- 4. waitpid的参数status
- 5. 对于status中退出信号的验证
- 6. waitpid的第三个参数option
- 7. 总结以及拓展
1. 前言
控制一个进程包括如何创建它,如何
终止它,并且如何回收它的资源!
为了回收一个进程的资源,创建这个
进程的父进程必须等待这个子进程
死亡后,处理它的代码和数据
本章重点:
本篇文章着重讲解进程等待的必要性
,以及系统调用waitpid的使用详情,并且
重点讲解waitpid的三个参数的含义和
不同的用法!
2. 进程等待的必要性
既然要学习进程等待,那么要先知道
为什么要有进程等待?进程等待有啥用?
进程等待的必要性:
-
若子进程退出,而父进程对它不管不顾
此时会有僵尸进程问题,有内存泄漏风险 -
当一个进程变成僵尸进程,那它就刀枪
不入了,因为无法杀掉一个死去的进程 -
父进程创建子进程是为了完成某任务,
父进程需要知道它把任务完成得如何
,所以等待子进程死亡是很有必要的! -
父进程需要等待子进程死亡后,
回收它的代码和数据!
综上所述,进程等待是很有必要的!
3. 进程等待的方法
我们通过系统调用:wait系统函数
来等待子进程死亡
本篇文章着重讲解waitpid函数
waitpid函数的详情请看下图:
话不多说,上代码来测试:
int main()
{
pid_t id = fork();
if(id<0)
{
perror("fork");
exit(1);
}
if(id==0)//子进程代码
{
int count = 5;
while(count)
{
printf("[%d]我是子进程,我的pid是: %d\n",count,getpid());
sleep(1);
count--;
}
exit(0);//子进程执行完代码后退出
}
//父进程代码
waitpid(id,NULL,0);
printf("等待子进程成功!\n");
return 0;
}
结果:
可以发现,当子进程执行它的代码时
父进程并不会进入if语句中,而是往下
继续执行代码,但是父进程迟迟不打印
“等待子进程成功”,这是因为父进程在
阻塞等待子进程,如果子进程不退出,父
进程就在这里等它死亡!
4. waitpid的参数status
如果父进程想要知道子进程的退出信息
也就是退出码和退出信号,就要用到这个
输出型参数status
status参数可没有你想的这么简单
它的信息并不是按照整个整数来存储的
如果你学过位图的话,那么下面的内容
会很好理解!
我们之研究status的低16比特位
低八位存储的是终止信号
次低八位存储的是退出状态
所以如果想要获取status中的这两个
信息,我们需要使用下面的代码来解析:
退出码:
(status >> 8) & 0xFF
退出信号:
status & 0x7F
下面就来使用代码验证一下:
int main()
{
pid_t id = fork();
if(id<0)
{
perror("fork");
exit(1);
}
if(id==0)//子进程代码
{
int count = 5;
while(count)
{
printf("[%d]我是子进程,我的pid是: %d\n",count,getpid());
sleep(1);
count--;
}
exit(55);//子进程执行完代码后退出
}
//父进程代码
int status = 0;
waitpid(id,&status,0);
printf("等待子进程成功!\n");
printf("进程退出码: %d,进程退出信号: %d\n",(status >> 8) & 0xFF,status & 0x7F);
return 0;
}
退出码为我们设置的55!
5. 对于status中退出信号的验证
我们还是使用上面的代码,但是
将count改成15,也就是子进程
运行上15秒再退出,然后在子进程
运行期间,我们直接在命令行中使用
kill指令杀死子进程,然后再查看父进程
的waitpid中status的信息!
int main()
{
pid_t id = fork();
if(id<0)
{
perror("fork");
exit(1);
}
if(id==0)//子进程代码
{
int count = 15;
while(count)
{
printf("[%d]我是子进程,我的pid是: %d\n",count,getpid());
sleep(1);
count--;
}
exit(55);//子进程执行完代码后退出
}
//父进程代码
int status = 0;
waitpid(id,&status,0);
printf("等待子进程成功!\n");
printf("进程退出码: %d,进程退出信号: %d\n",(status >> 8) & 0xFF,status & 0x7F);
return 0;
请看下面视频验证:
进程等待status的信息
可以发现,我使用-9号信号
kill掉进程时,进程的退出信号
就是9,然而当进程由于信号异常
终止时,此时进程退出码是无意义的!
6. waitpid的第三个参数option
前面说到,option默认为0代表父进程
阻塞等待子进程死亡,阻塞等待的意思
就是父进程什么都不干,就在waitpid函数
处停下等待子进程!那么假如父进程想要
干一些自己的事情应该怎样做?
使用宏定义:
WNOHANG
waitpid(pid,&status,WNOHANG);
WNOHANG就是wait no hang
hang也就是悬挂,也就是非阻塞
等待子进程死亡,若父进程执行到
waitpid时,子进程还没退出,则函数
返回0后接着运行下面的代码,若
执行到waitpid后子进程已经退出
则返回退出子进程的pid
由于父进程执行非阻塞waitpid时
只要子进程不返回父进程就执行下一步代码
所以使用非阻塞等待时往往会循环访问
话不多说,上代码验证:
int main()
{
pid_t id = fork();
if(id<0)
{
perror("fork");
exit(1);
}
if(id==0)//子进程代码
{
int count = 5;
while(count)
{
printf("[%d]我是子进程,我的pid是: %d\n",count,getpid());
sleep(1);
count--;
}
exit(55);//子进程执行完代码后退出
}
//父进程代码
while(1)//循环访问子进程退出情况
{
int wait = waitpid(id,NULL,WNOHANG);
if(wait>0)//子进程退出成功
{
printf("子进程退出成功,子进程pid: %d\n",wait);
break;
}
else if(wait==0)//子进程还没退出,父进程干自己的事情
{
//此处简单模拟父进程干的事情
printf("我是父进程,我现在要干一些别的事情\n");
}
else //等待子进程退出失败
{
perror("waitpid");
exit(1);
}
sleep(1);
}
return 0;
}
注:这里父进程可以执行任一任务,我
使用printf打印只是为了明显的看到
父进程是没有阻塞等待的!
7. 总结以及拓展
了解了进程等待话题后,以后创建
子进程去完成任务时就不怕形成
僵尸进程的问题了,进程的真相离我们
越来越近,请同学们耐心学习!
对于status的拓展
WEXITSTATUS(status): 提取子进程退出码
有了这个宏后,以后直接从status获取
进程退出码时,就不用左右移了!
