进程状态和线程

news2024/11/14 5:23:22

一、wait(阻塞调用)    pid_t wait(int *status);

1.功能:(1)获取子进程退出状态      (2).回收资源    //会让僵尸态的子进程销毁 

参数

  • int *status: 指向一个整数的指针,wait 会通过这个指针返回子进程的状态信息。如果不关心状态信息,可以将其设置为 NULL

返回值

  • 如果成功,返回结束的子进程的进程 ID。
  • 如果没有子进程可等待或发生错误,返回 -1,并设置 errno

状态信息

通过传递给 status 的值,父进程可以使用一些宏来解析子进程的状态:

  • WIFEXITED(status): 如果子进程正常结束,返回非零值。
  • WEXITSTATUS(status): 如果子进程正常结束,返回其退出状态。
  • WIFSIGNALED(status): 如果子进程因信号而结束,返回非零值。
  • WTERMSIG(status): 返回导致子进程终止的信号编号。

2.父进程要获得子进程的退出状态 
    子进程
       exit(退出状态值)
       退出状态值 只有最低8位有效 [0~255]
    父进程
      wait(&status)
      获取到退出状态值
      WIFEXITED() //先判断是否为正常退出
      WEXITSTATUS() //获取到exit传递的退出状态值

示例:

二、waitpid(可以非阻塞调用)

  pid_t waitpid(pid_t pid, int *wstatus, int options);
功能:
     等待子进程状态发生变化 

参数

  • pid_t pid: 要等待的子进程的进程 ID(PID)。

    • 如果 pid 为 -1,等待任何一个子进程。
    • 如果 pid 大于 0,等待具有指定 PID 的子进程。
    • 如果 pid 小于 -1,等待进程组 ID 等于 |pid| 的任何子进程。
  • int *status: 指向一个整数的指针,用于存放子进程的状态信息。如果不关心,可以设置为 NULL

  • int options: 通常为 0,或者可以设置如 WNOHANG(非阻塞等待)等选项。

返回值

  • 如果成功,返回结束的子进程的进程 ID。
  • 如果没有该子进程,返回 0(在使用 WNOHANG 时)。
  • 如果出错,返回 -1,并设置 errno

状态信息

与 wait 一样,可以使用一些宏来解析状态信息,例如:

  • WIFEXITED(status): 子进程是否正常结束。
  • WEXITSTATUS(status): 获取子进程的退出状态。
  • WIFSIGNALED(status): 子进程是否因信号结束。
  • WTERMSIG(status): 获取导致终止的信号编号。      

  非阻塞调用:
  waitpid(-1,&wstatus,WNOHANG); //表示非阻塞调用 
  
  非阻塞 和 阻塞 
  1.阻塞 
       会父进程处理逻辑 
  2.非阻塞 
       父进程 会去查看 子进程状态改变
       但是,如果没有发生改变,父进程不阻塞,
       整个程序继续往下 
       非阻塞 必须 套在循环中处理  //轮询 

       
总结:
   1.wait 和 waitpid都是 等待子进程状态改变 
   2.wait 是一种阻塞调用
   3.waitpid 可以实现非阻塞调用 
  进程退出:
  处理方式 
  wait        //阻塞方式 --- 调用进程 一般不做额外的事情 
  waitpid     //非阻塞的方式 --- 调用进程 逻辑一般不受影响
                                waitpid 想要处理到子进程
                                必须套在循环中

三、线程

1.线程和进程

线程:(1)轻量级的进程。(2)成为CPU执行的最小单位

进程:(1)重量级的进程。(2)成为资源分配的基本单位

线程创建和调度的时空开销都比进程小;

(1)线程存在于进程中;

(2)线程共享了进程的资源;

(3)线程结束,进程不一定结束;

2.线程的组成:线程tid,程序计数器,寄存器集合,栈;

3.线程的创建:pthread_creat

int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
                          void *(*start_routine) (void *), void *arg);

参数说明

  1. pthread_t *thread: 指向 pthread_t 类型的变量的指针,用于存储新线程的tid。

  2. const pthread_attr_t *attr: 指向 pthread_attr_t 结构的指针,可以用来定义线程的属性。如果传入 NULL,将使用默认属性(自己手动回收),分离属性(系统自己回收)。

  3. void *(*start_routine)(void *): 指向将由新线程执行的函数的指针。该函数必须接受一个 void* 类型的参数,并返回一个 void*

  4. void *arg: 传递给 start_routine 的参数,可以用来传递数据给新线程。

返回值

  • 成功时返回 0
  • 失败时返回一个错误码,常见的错误包括:
    • EAGAIN: 系统资源不足。
    • EINVAL: 参数无效。
    • EPERM: 调用线程没有足够的权限来创建线程。

(1)编译时要联系   -lpthread.

(2)获得线程的tid   tid = pthread_self();

4.线程的执行(回调函数):
5.线程的退出(在回调函数中退出)

(1)pthread_exit     

参数

  • void *retval: 这是将要返回给调用 pthread_join 的线程的返回值。可以为 NULL(表示没有返回值)或任何其他类型的指针。

注意:在main函数中使用表示主线程结束,进程未结束,进程会在次进程都结束后,才会结束.

6.线程资源的回收:

                          pthread_join        

  1. pthread_t thread: 要等待的线程的tid,即你想要等待的线程。

  2. void **retval: 一个指向 void* 的指针的指针,用于存储线程的返回值。如果不需要返回值,可以将其设置为 NULL

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