进程分析2.0——进程退出、进程等待-Linux重要经典模块

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

void sigsegv_handler(int sig) {
    printf("Caught signal %d (SIGSEGV): Invalid memory access!\n", sig);
    // 可以尝试恢复、记录日志、或优雅退出
    exit(1);
}

int main() {
    // 注册异常捕获函数
    signal(SIGSEGV, sigsegv_handler);

    int *p = NULL;
    *p = 42;  // 写入地址 0 → 触发页面错误 → 内核发送 SIGSEGV
              // 程序不会崩溃，而是进入 sigsegv_handler

    printf("This line will not be executed (unless handler returns)\n");
    return 0;
}

执行结果：

退出码查询（strerror）

退出码：程序退出时时的返回值，每个退出码对应一个退出描述。

char* strterror(int index); #返回退出描述共[0,133]

cpp 复制代码

void test2()
{
    for(int i = 0;i < 140;i++)
        cout << i << "->" << strerror(i) << endl;
}

运行得到退出码表：

运行后退出码查询指令echon $?

查询最近一次程序运行后的退出码：

前言：在base下的每次命令执行后，就相当于一次子进程的运行自然有一次退出码。

++已知程序返回1++ ，使用echo $? ++连续查询两次++：

自定义退出码

由：char* strterror(int index);

观察strerror可知我们可以手动定义自己的退出码，仅需将返回值内容修改即可。

终结进程的两个exit()

void exit(int status);

头文件：<stdlib.h>

参数：status #作为返回参数，返回对象为父进程。

功能：终结调用此函数的进程。状态值（status）的低八位被返回给父进程。

区别

1.exit()退出后会刷新缓冲区而_exit()函数退出后不会刷新缓冲区。

2.明显exit()是语言层面，而_exit()是系统层面------其实exit()的实现内部封装_exit()。

非阻塞轮询与阻塞调用

非阻塞轮询与阻塞调用的重大区别在于：检测进程(等待进程)，是否在等待时(执行到waitpid()/wait())可以依旧执行自己的任务。

++结合名字"阻塞调用"就是等待进程无法依旧执行自己的任务而"非阻塞轮询"下就可以执行自己的任务的同时监测待退出进程++。

☆因此"同时监测"就一定意味着等待进程在循环体 内，执行逻辑，使得"一直"对目标进程"询问"是否执行完毕？

进程等待

进程等待的必要性：

产生僵尸进程：子进程退出后，父进程不管不顾的子进程状态。------"资源泄露"
僵尸进程无法被kill -9去除，因为kill -9杀死的是活着的进程。
++子进程完成的任务怎么样，我们必须要知道++。

进程等待的处理原则：

父进程通过等待的方式（执行函数 wait() / waitpid() ）来回收子进程的资源+获取子进程的信息。

☆☆☆waitpid()

头文件：<sys/wait.h>

函数原型：

cpp 复制代码

pid_t waitpid(pid_t id, int* cdStatus, int option);
//                     接纳子进程退出值

参数列表

id:

|-----|-----------------|
| id | 含义 |
| -1 | 等待所有子进程 |
| >0 | 指定对象子进程id等待 |

cdStatus:

子进程退出值的接纳，便于后续位图操作。

option：

0：阻塞等待 子进程退出。

WNOHANG：非阻塞，父进程检测是否有子进程退出，如果无立即返回0。

返回值

>0 已经退出的子进程id。

=0 设置了++WNOHANG++ ，且没有子进程退出（非阻塞返回）。

-1 出错，表示调用失败。

wait()

pid_t wait(int *status); // 等待所有的子进程

返回值：退出等待的中止进程id / -1 表示等待失败

*我们常用waitpid()

waitpid()使用示例展示

涉及进程分析此处推荐我的一篇呕心沥血文章进程分析---从操作系统到Linux内核深入

父进程阻塞等待（option == 0），子进程运行四秒。

cpp 复制代码

void test3()
{
    //父进程等待4秒子进程退出 父进程回收
    pid_t id = fork();
    int count = 4;
    if(id == 0)
    {
        while(count)
        {
            cout << "子进程退出倒计时: " << count << endl;
            count--;
            sleep(1);
        }
    }
    else if(id > 0){
        int status=0;
        pid_t ret = waitpid(id, &status, 0);
        if(ret > 0) cout << "子进程退出后成功回收, 回收id为: " << ret << endl;
        else perror("失败\n");
    }
}

执行：

int* status参数深度解析

更深入功能：通过1*32位图分析，解析出"退出码"+"退出信号"。

其功能分作进程终结的三种情况来分析。

1）正常中止

32个比特位仅使用8+7位：

据其性质我们常使用位运算-> status>>8或者使用宏-WEXITSTATUS(status)来获取退出码，与strerror()参照。

例

子进程等待三秒，使用exit直接中止子进程，父进程捕获退出码与中止信号：

cpp 复制代码

void test()
{
    pid_t id = fork();
    if(id == 0)
    {
        //子进程
        int cut = 3;
        while(cut)
        {
            printf("我是一个子进程, pid:%d,ppid:%d\n", getpid(), getppid());
            sleep(1);
            cut--;
        }
        exit(10);//退出码被父进程捕获
    }

    //父进程
    int status = 0;
    pid_t rid = waitpid(id, &status, 0);
    if(rid > 0)
    {
        printf("wait success, rid:%d,exit code: %d, exit signal: %d\n",\
                 rid, status>>8, status&0x7F);
            // 退出码: status右移8位 退出信号: status低7位
    }
    else // ==0 WNOHANG下子进程未退出, 父进程未等待, 没阻塞
         // -1 出错
    {
        perror("wait failed\n");
    }
}

运行结果：

2）被信号所杀/异常中止（初识）

总结：取退出码是对waitpid的第二个参数status右移8位取值，取中止信号是取status的低7位（status&0x7F）。

status使用的固定格式：

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