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- [0. 进程等待概念](#0. 进程等待概念)
- [1. wait()函数解析](#1. wait()函数解析)
- [2. waitpid() 函数解析](#2. waitpid() 函数解析)
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- [2.1 pid_t pid](#2.1 pid_t pid)
- [2.2 int * wstatus](#2.2 int * wstatus)
- [2.3 int options](#2.3 int options)
- 3.Task_struct中的退出状态信息
0. 进程等待概念
一个进程的退出码关乎这个进程的运行状态.那我们如何获取子进程运行状态,这就是进程等待的作用.
- 什么是进程等待:
通过系统调用wait()||waitpid()来对子进程进行状态检测与回收功能.
- 为什么我们需要进程等待这一功能呢?
- 我们有时需要关注这个进程的退出状态
- 当子进程结束为僵尸进程的时候,我们需要父进程去等待回收这个子进程.否则会造成内存泄漏的问题
1. wait()函数解析
在man手册里可以看到其参数为int * status.我们先不传入参数.先这样使用
cpp
pid_t ret=wait(NULL);
若回收成功则返回捕获回收成功的子进程ID.若回收失败则返回-1
我们先试着这样使用,编译运行以下程序.
cpp
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void runchild()
{
int cnt = 5;
while(cnt--)
{
printf("i am a child process my pid is : %d,my parent is: %d,cnt :%d\n",getpid(),getppid(),cnt);
sleep(1);
}
}
int main()
{
pid_t id = fork();
if(id == 0)
{
runchild();
exit(0);
}
else if(id < 0)
{
printf("create faild\n");
}
else
{
sleep(10);
pid_t ret = wait(NULL);
if(ret == id)
{
printf("wait success!\n");
}
sleep(10);
}
return 0;
}
我们可以观察到该进程的每一个状态:
-
首先,父子进程被创建,子进程打印相关信息.
-
五秒后子进程退出为僵尸状态.父进程还未回收子进程
-
十秒过后,父进程回收完毕子进程
-
父进程退出
父进程在等待回收子进程时,不回做接下去的事情.这就是阻塞调用.整个进程都在等待子进程回收的完成
2. waitpid() 函数解析
waitpid相较于wait多了两个参数.
- pid_t pid 为需要等待的进程pid
- int options 为是否需要进行阻塞调用
- *int wstatus 为进程退出码与退出状态
从上到下我们一个个来解析.
2.1 pid_t pid
我们传入-1,则表示等待任意一个子进程.传入固定的pid,则为等待固定的子进程.
cpp
waitpid(-1,NULL,0);
此时的waitpid函数与我们上面使用的wait函数等价.
2.2 int * wstatus
之前我们提到过了,我们需要把一个子进程的退出状态(退出码,退出信号)带出来.如何从一个函数中带出一个变量呢?
除了返回值,我们可以使用指针带出.
cpp
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
void runchild()
{
int cnt = 3;
while(cnt--)
{
printf("i am a child process my pid is : %d,my parent is: %d,cnt :%d\n",getpid(),getppid(),cnt);
sleep(1);
}
}
int main()
{
pid_t id = fork();
if(id == 0)
{
runchild();
exit(1);
}
else if(id < 0)
{
printf("create faild\n");
}
else
{
int status=0;
pid_t ret = waitpid(-1,&status,0);
if(ret == id)
{
printf("wait success!,status: %d\n",status);
}
sleep(10);
}
return 0;
}
子进程的退出码是1.而运行这段程序 我们发现获取的退出码是256.这是为什么呢?
status的设计类似bitmap的思想.在一个32位整型数中,我们现阶段只用到低16位
进程结束有三种状态:
- 正常终止结果正确
- 正常终止结果错误
- 异常终止
第一、二种情况都为正常终止,此时低8位(0-7)为0.从第8位开始保存退出码.
第三种情况位被异常终止,本质为被信号杀死.则其低8位用来表示被杀死的信号类别.
所以我们需要按位与就可以取出对应的退出码和终止信号.
其中sig code= status& 0x7f 提取出低7位
exit code = (status>>8) & 0xff 提取出高8位
当然我们系统也提供了三个宏,来判断子进程是否正常退出?退出码以及退出信号
2.3 int options
有一个参数为WNOHANG,非阻塞调用.
也就是父进程只会询问一次,若执行到这时,子进程等待回收,则回收.若无,则继续往下执行.
通常我们可以通过轮询等待(通过循环,每隔一段时间问一次)来提高效率.
没有等待成功的反回值为0
3.Task_struct中的退出状态信息
为什么我们不直接取,要么麻烦通过函数来访问呢?
因为这个退出信息是存在子进程的Task_struct中的.访问系统的数据只能通过系统调用来进行.
在多进程运行时,我们并不知道哪个进程先开始运行,但是一定要保证,父进程是最后一个退出的进程,否则就会出现长时间的僵尸状态,进而导致内存泄漏。