目录

一、子进程创建

1.1 fork函数深入

1.2 写时拷贝

二、进程退出

2.1.1 进程退出码概念

2.1.2 系统退出码文字描述

 2.1.3 _exit和exit函数

2.1.4 查看退出码

三、进程等待

3.1 进程等待解决僵尸进程

3.2 进程等待方法

3.2.1 wait

 3.2.2 waitpid(）

 四、阻塞与非阻塞等待

4.1 阻塞等待

4.2 非阻塞等待

4.3 多次非阻塞等待(轮询) 

 4.4 非阻塞等待好处

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一、子进程创建

1.1 fork函数深入

fork初识在我另一篇博客：fork初识

当调用fork函数以后，OS会给子进程:

①.分配新的内存块和内核数据结构给子进程
②.将父进程部分数据结构内容拷贝至子进程
③.添加子进程到系统进程列表当中
④.fork返回，开始调度器调度

如何理解父子进程fork函数返回值不同？

1.为什么有两个返回值?

当一个函数返回的时候说明函数任务已经完成，当fork返回之前，子进程已经被创建好了，子进程会拷贝父进程代码和部分数据，两次返回其实就是父子进程都有了fork函数，所以return会分流！

2.为什么父子进程返回值不同？

父子进程的对应关系时1：n ，相同的代码，返回值不同，这样就可以让父子进程完成父子进程的对应代码(确定自己的身份）

1.2 写时拷贝

子进程创建会拷贝父进程代码和部分数据，它们会共享部分数据！但是如果父或子进程想修改数据，操作系统会进行写实拷贝！它会拷贝数据在另一块内存空间存储！

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二、进程退出

2.1.1 进程退出码概念

main函数return值是退出码，退出码的作用时让我们判断进程任务是否成功完成！当退出码为0时，进程任务完成，当退出码为!0，进程任务没有完成！

2.1.2 系统退出码文字描述

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 2.1.3 _exit和exit函数

代码跑完后用return返回退出码，代码没跑完也可以直接返回退出码终止程序！

我们可以调用exit(C库函数) 或者_exit（系统调用) ！ 两者区别是前者会在退出前刷新缓冲区，后者不会！

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 具体用法：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main ()
{
   printf("程序的开头....\n");
   
   printf("退出程序....\n");
   exit(0);//==_exit(0);

   printf("程序的结尾....\n");

   return(0);
}

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2.1.4 查看退出码

利用echo 可以获取上一个进程的退出码！

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三、进程等待

3.1 进程等待解决僵尸进程

前面我们提到僵尸进程，子进程等待父进程回收自己的资源与退出信息，如果父进程一直不获取子进程退出信息，子进程就会进入僵尸状态，僵尸进程无法被手动杀死！从而造成内存泄漏！我们利用进程等待方式解决僵尸进程！

3.2 进程等待方法

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3.2.1 wait

返回值：
成功返回被等待进程pid，失败返回-1。
参数：
输出型参数，获取子进程退出状态,不关心则可以设置成为NULL

下面我们来看看代码效果：

#include <stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
  pid_t id=fork();
  if(id==0)
  {
    int cnt=5;
    while(1)
    {
      printf("我是子进程,我的id=%d,父进程id=%d,cnt=%d\n",getpid(),getppid(),cnt);
      sleep(1);
      cnt--;
      if(cnt==0)
      {
        exit(0);//进程退出
      }
    }
  }
  else
  {
    sleep(10);
    pid_t ret=wait(NULL);//回收
    sleep(3);
    printf("wait success:%d\n",ret);//打印回收结果
  }
  return 0;
}

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 3.2.2 waitpid(）

pid_ t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);

返回值：
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,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；
参数：
pid：
Pid=-1,等待任一个子进程。与wait等效。
Pid>0.等待其进程ID与pid相等的子进程。
status:
WIFEXITED(status): 若为正常终止子进程返回的状态，则为真。（查看进程是否是正常退出）
WEXITSTATUS(status): 若WIFEXITED非零，提取子进程退出码。（查看进程的退出码）
options:
WNOHANG: 若pid指定的子进程没有结束，则waitpid()函数返回0，不予以等待。若正常结束，则返回该子进程的ID。

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获取进程的status
wait和waitpid，都有一个status参数，该参数是一个输出型参数，由操作系统填充。
如果传递NULL，表示不关心子进程的退出状态信息。
否则，操作系统会根据该参数，将子进程的退出信息反馈给父进程。
status不能简单的当作整形来看待，可以当作位图来看待，具体细节如下图（只研究status低16比特位）

位图：

信号码：

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正常退出：

#include <stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
  pid_t id=fork();
  if(id==0)
  {
    int cnt=5;
    while(1)
    {
      printf("我是子进程,我的id=%d,父进程id=%d,cnt=%d\n",getpid(),getppid(),cnt);
      sleep(1);
      cnt--;
      if(cnt==0)
      {
        exit(10);//进程退出
      }
    }
  }
  int status=0;//进程退出状态，以位图存储信息
  pid_t ret=waitpid(id,&status,0);
  if(id>0)
  {
    printf("wait success:%d   sig code=%d    child exit code=%d\n",ret,status&0X7F,(status>>8)&0xFF);
  }
  return 0;
}

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信号杀死野指针：

#include <stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
  pid_t id=fork();
  if(id==0)
  {
    int cnt=5;
    while(1)
    {
      printf("我是子进程,我的id=%d,父进程id=%d,cnt=%d\n",getpid(),getppid(),cnt);
      sleep(1);
      cnt--;
       //野指针！
       int *a=NULL;
       *a=100;
      if(cnt==0)
      {
        exit(10);//进程退出
      }
    }
  }
  int status=0;//进程退出状态，以位图存储信息
  pid_t ret=waitpid(id,&status,0);
  if(id>0)
  {
    printf("wait success:%d   sig code=%d    child exit code=%d\n",ret,status&0X7F,(status>>8)&0xFF);
  }
  return 0;
}

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 四、阻塞与非阻塞等待

4.1 阻塞等待

阻塞等待指的时wait/waitpid会一直等到子进程进程退出，然后拿到结果！上面我们写的代码都是阻塞等待，子进程不退出，我们的函数就拿不到结果！

4.2 非阻塞等待

不管子进程有没有结束，waitpid都会立刻返回结果！

子进程退出了，返回值>0；

子进程没退出，返回值=0；

出错返回值=-1；

#include <stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
  pid_t id=fork();
  if(id==0)
  {
    int cnt=5;
    while(1)
    {
      printf("我是子进程,我的id=%d,父进程id=%d,cnt=%d\n",getpid(),getppid(),cnt--);
      sleep(1);
      if(cnt==0)
      {
        exit(10);//进程退出
      }
    }
  }
   int status=0;//进程退出状态，以位图存储信息
   pid_t ret=waitpid(id,&status,WNOHANG);//以非阻塞等待
   if(ret>0)
   {
    printf("wait success:%d   sig code=%d    child exit code=%d\n",ret,status&0X7F,(status>>8)&0xFF);
   }
   else if(ret==0)
   {
    printf("wait success child process is running....\n");
    sleep(5);//拿到结果后睡眠，让子进程先退出
   }
   else
   {
    printf("wait error...\n");
   }
  return 0;
}

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4.3 多次非阻塞等待(轮询) 

轮询:父进程一直监测子进程退出结果，如果子进程没退出，父进程依然可以执行自己的代码！如果退出，父进程获取子进程退出结果！

#include <stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
  pid_t id=fork();
  if(id==0)
  {
    int cnt=5;
    while(1)
    {
      printf("我是子进程,我的id=%d,父进程id=%d,cnt=%d\n",getpid(),getppid(),cnt--);
      sleep(1);
      if(cnt==0)
      {
        exit(10);//进程退出
      }
    }
  }
  while(1)
  {
    int status=0;//进程退出状态，以位图存储信息
   pid_t ret=waitpid(id,&status,WNOHANG);
   if(ret>0)//子进程退出
   {
    printf("wait success:%d   sig code=%d    child exit code=%d\n",ret,status&0X7F,(status>>8)&0xFF);
    break;
   }
   else if(ret==0)//子进程没退出
   {
    //父进程做自己的工作
    printf("wait success child process is running....\n");
    sleep(1);
   }
   else//出错
   {
    printf("wait error...\n");
    break;
   }
  }
  return 0;
}

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 4.4 非阻塞等待好处

非阻塞等待不会让父进程一直等待到子进程退出，不会占用父进程所有精力，父进程可以在轮询期间完成自己的任务！

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