守护进程（linux）

目录

1.守护进程

一、核心目标

二、代码逐段解析

[1. 头文件与常量定义](#1. 头文件与常量定义)

[2. Daemon 函数核心逻辑](#2. Daemon 函数核心逻辑)

[步骤 1：忽略可能导致异常退出的信号](#步骤 1：忽略可能导致异常退出的信号)

[步骤 2：让父进程退出，子进程成为 "孤儿进程"](#步骤 2：让父进程退出，子进程成为 "孤儿进程")

[步骤 3：创建新会话，脱离控制终端](#步骤 3：创建新会话，脱离控制终端)

[步骤 4：切换工作目录（可选）](#步骤 4：切换工作目录（可选）)

[步骤 5：处理标准 I/O 描述符（关闭或重定向）](#步骤 5：处理标准 I/O 描述符（关闭或重定向）)

三、使用场景

四、总结

1.守护进程

Daemon.hpp
cpp 复制代码
C++
#pragma once
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
const char *root = "/";
const char *dev_null = "/dev/null";
void Daemon(bool ischdir, bool isclose)
{
// 1. 忽略可能引起程序异常退出的信号
signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
// 2. 让自己不要成为组长
if (fork() > 0)
exit(0);
// 3. 设置让自己成为一个新的会话， 后面的代码其实是子进程在走
setsid();
// 4. 每一个进程都有自己的 CWD，是否将当前进程的 CWD 更改成为 /根目录
if (ischdir)
chdir(root);
// 5. 已经变成守护进程啦，不需要和用户的输入输出，错误进行关联了
if (isclose)
{
close(0);
close(1);
close(2);
}
else
{
// 这里一般建议就用这种
int fd = open(dev_null, O_RDWR);
if (fd > 0)
{
dup2(fd, 0);
dup2(fd, 1);
dup2(fd, 2);
close(fd);
}
}
}
这段代码是一个典型的守护进程（Daemon）初始化函数，用于将一个普通进程转换为守护进程。守护进程是在后台长期运行、脱离控制终端、独立于用户交互的进程（如系统服务、后台任务等）。下面逐部分解析其实现逻辑和作用：

一、核心目标

将调用该函数的进程转换为守护进程，使其具备以下特性：

脱离控制终端（不接收终端输入 / 输出，不受终端关闭影响）；

在后台独立运行，不阻塞用户交互；

避免成为 "僵尸进程"，长期稳定运行。

二、代码逐段解析

1. 头文件与常量定义

cpp

运行
复制代码
#pragma once  // 防止头文件重复包含（类似#ifndef的简化写法）
#include <iostream>
#include <cstdlib>   // 包含exit()等函数
#include <signal.h>  // 信号处理（signal()）
#include <unistd.h>  // 包含fork()、chdir()、setsid()等系统调用
#include <fcntl.h>   // 文件操作（open()、dup2()等）
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>

const char *root = "/";         // 根目录路径（用于切换工作目录）
const char *dev_null = "/dev/null";  // 空设备路径（用于重定向I/O）
这些头文件提供了进程控制、信号处理、文件操作等核心系统调用的声明，常量用于后续路径操作。

2. Daemon 函数核心逻辑

函数参数 ischdir 控制是否切换工作目录，isclose 控制是否直接关闭标准 I/O 描述符（或重定向到空设备）。

步骤 1：忽略可能导致异常退出的信号

cpp

运行
复制代码
signal(SIGCHLD, SIG_IGN);  // 忽略子进程结束信号（防止僵尸进程）
signal(SIGPIPE, SIG_IGN);  // 忽略管道破裂信号（避免向已关闭管道写数据时崩溃）
SIGCHLD：子进程退出时会向父进程发送此信号，若忽略，内核会自动回收子进程资源，避免产生僵尸进程。

SIGPIPE：当向一个已关闭的管道（或 socket）写入数据时产生，忽略可防止程序因该信号异常退出。

步骤 2：让父进程退出，子进程成为 "孤儿进程"

cpp

运行
复制代码
if (fork() > 0)  // 父进程分支
    exit(0);     // 父进程退出，仅保留子进程
fork() 创建子进程后，父进程立即退出，子进程会被操作系统的 init 进程（或 systemd 等进程管理器）收养，避免受原父进程退出的影响。

更重要的是：此时子进程不是进程组组长 （进程组组长是原父进程，已退出），为下一步 setsid() 做准备（setsid() 要求调用进程不能是进程组组长，否则失败）。

步骤 3：创建新会话，脱离控制终端

cpp

运行
复制代码
setsid();  // 子进程创建新会话，成为新会话的首进程
setsid() 的作用是：

子进程脱离原有的进程组和会话；

成为新会话的首进程和新进程组的组长；

最重要：脱离控制终端 （不再与原终端关联，不会收到终端的信号如 Ctrl+C 产生的 SIGINT）。

步骤 4：切换工作目录（可选）

cpp

运行
复制代码
if (ischdir)
    chdir(root);  // 若需要，将工作目录切换到根目录 "/"
守护进程通常长期运行，若原工作目录被卸载（如挂载的外部设备），会导致进程异常。切换到根目录（/，几乎不会被卸载）可避免此问题。

步骤 5：处理标准 I/O 描述符（关闭或重定向）

cpp

运行
复制代码
if (isclose) {
    // 直接关闭标准输入(0)、输出(1)、错误(2)
    close(0);
    close(1);
    close(2);
} else {
    // 更常用：重定向到/dev/null（空设备，写入的数据会被丢弃）
    int fd = open(dev_null, O_RDWR);  // 打开空设备（可读可写）
    if (fd > 0) {
        dup2(fd, 0);  // 标准输入重定向到/dev/null（读不到数据）
        dup2(fd, 1);  // 标准输出重定向到/dev/null（输出被丢弃）
        dup2(fd, 2);  // 标准错误重定向到/dev/null
        close(fd);    // 关闭原始fd，避免资源泄漏
    }
}
守护进程无需与用户交互，保留标准 I/O（关联原终端）没有意义，甚至可能因终端关闭导致 I/O 错误。

直接关闭描述符（isclose=true）或重定向到 /dev/null（isclose=false）是标准做法。/dev/null 被称为 "黑洞"，所有写入的数据会被丢弃，读取时直接返回 EOF，避免 I/O 阻塞。

三、使用场景

调用 Daemon(true, false) 后，当前进程就会变成一个标准的守护进程，例如：

cpp

运行
复制代码
int main() {
    Daemon(true, false);  // 转换为守护进程
    // 后续逻辑：如循环处理任务、监听端口等（长期运行）
    while (true) {
        sleep(1);  // 模拟工作
    }
    return 0;
}
四、总结

这段代码通过信号忽略、进程分叉、创建新会话、切换工作目录、重定向 I/O五个核心步骤，将普通进程转换为守护进程，使其具备后台运行、脱离终端、稳定持久的特性，是 Linux 后台服务开发的基础工具函数。