【Linux学习】深入探索进程等待与进程退出码和退出信号

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退出码

main函数的返回值:进程的退出码。

一般为0表示成功,非0表示失败。

每一个非0退出码都表示一个失败的原因;

echo $?命令

作用:查看进程退出码。(最近一次进程退出时的退出码)

查看进程的退出码对应的错误描述:

  1. 使用系统自带函数:strerror
    作用:将一个错误吗转化为错误描述。

示例:

测试代码:

cpp 复制代码
   #include<stdio.h>
   #include<stdlib.h>
   #include<string.h>
   #include<unistd.h>
   
   int main()
   {
       for(int i =0 ;i<200;i++)
      {
         printf("%d: %s\n",i,strerror(i));                                                                                        
      }
        return 0;
   }

运行结果:

  1. 自定义
cpp 复制代码
   enum{
     success=0,
     Operation_not_permitted, 
    No_such_file_or_directory 
                                                                                                                               
  };
  const char* errorstr(int error)
  {
     switch(error)
     {
        case success: 
             return "success";
        case Operation_not_permitted: 
             return "Operation not permitted";
        case No_such_file_or_directory: 
             return "No such file or directory";
        default:
            return "unkown";
    }
  }

除了进程退出,还有函数退出,怎么知道函数的执行情况? 函数返回值。

函数返回值

调用函数我们通常想看到两种结果:

  1. 函数的执行结果------函数返回值

  2. 函数的执行情况------成功 ,失败及什么原因

    就比如fopen函数:

    如图:翻译:如果打开成功,返回该文件指针,如果失败,返回NULL,并且会设置一个错误码 ,名字叫errno ,表明失败原因

示例:

测试代码:

cpp 复制代码
#include<stdio.h>
#incldue<stdlib.h>
#incldue<errno.h>
int main()
{
	FILE* fp = fopen("./c.txt","r");
	printf("%d:%s\n",errno,strerror(errno));
	
	return 0;
}

运行结果:

函数exit :终止进程。

使用:exit(退出码)。

exit与_exit的区别:exit会支持刷新缓冲区,而_exit不支持。

示例:

测试代码一:

cpp 复制代码
int main()
{
	printf("hello linux");
	
	sleep(2);

	exit(1);
	
	return 0;
}

运行结果:

当将上面的exit换为_exit时,运行结果如下:

exit与_exit的关系:exit是对_exit的封装,就是调用的_exit。

return退出

return是一种更常见的退出进程方法。执行 return n等同于执行exit(n),因为调用main的运行时函数会将main的返回值当做 exit的参数。

任何进程最终的执行情况,我们可以是使用两个数字表示的:1.退出码 2.退出信号

退出信号:

如图:(注意是从1开始的)

进程的等待

进程等待必要性

  • 子进程退出,父进程如果不管不顾,就可能造成'僵尸进程'的问题,进而造成内存泄漏。
  • 另外,进程一旦变成僵尸状态,那就刀枪不入,"杀人不眨眼"的kill -9 也无能为力,因为谁也没有办法杀死一个已经死去的进程。
  • 最后,父进程派给子进程的任务完成的如何,我们需要知道。如,子进程运行完成,结果对还是不对,或者是否正常退出。
  • 父进程通过进程等待的方式,回收子进程资源,获取子进程退出信息

进程等待的方法

  1. wait方法
  • 在进行等待的时候,默认进行的是阻塞等待。
  • 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

测试代码:

cpp 复制代码
 #include<stdio.h>
 #include<stdlib.h>
 #include<string.h>
 #include<unistd.h>
 #include<errno.h>
 #include<sys/wait.h>
 #include<sys/types.h>
  
 int main()
 {
 	pid_t id = fork();
 	if(id==0)
 	{
 		//子进程
 		int cnt = 2;
 		while(cnt--)
 		{
 			printf("child  pid:%d  ppid: %d\n",getpid(),getppid());                                                                
 			sleep(1);
 		}
 		printf("子进程准备退出\n");
 		exit(0);
 	}
 	//father
	printf("父进程休眠\n");
	sleep(4);
 	printf("父进程回收僵尸进程\n");
 	
 	pid_t rid = wait(NULL);
 	if(rid>0)
 	{
 		printf("等待成功,僵尸进程 id:%d\n",rid);
 	}
	printf("父进程回收成功\n");
	sleep(2);
 
 	return 0;
 }

运行结果:fork之后,父子进程谁最先运行?不确定。
谁最后退出,父进程。

  1. waitpid的使用

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。

如果子进程已经退出,调用wait/waitpid时,wait/waitpid会立即返回,并且释放资源,获得子进程退出信息。

如果在任意时刻调用wait/waitpid,子进程存在且正常运行,则进程可能阻塞。

如果不存在该子进程,则立即出错返回。

测试代码:

cpp 复制代码
  9 int main()
 10 {
 11   pid_t id = fork();
 12   if(id==0)
 13   {
 14     //子进程
 15     int cnt = 2;
 16     while(cnt--)
 17     {
 18       printf("child is running  pid:%d  ppid: %d\n",getpid(),getppid());
 19       sleep(1);
 20     }
 21     printf("子进程准备退出\n");
 22     exit(1);
 23   }
 24   int status = 0;
 25   pid_t rid = waitpid(id,&status,0);                                                                                                    
 26   if(rid>0){
 27     printf("等待成功,僵尸进程 id:%d status:%d\n",rid,status);
 28   }
 29   sleep(2);
 30 
 31   return 0;
 32 }

运行结果:

分析:退出码为1,这里为什么是256呢?

根据下面对status存储的解释:上面的status等于:

0000 0000 0000 0000 0000 0001 0000 0000 = 2^8 = 256

获取子进程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):


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