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linux_回收子进程(何为孤儿进程、僵尸进程、wait函数、waitpid函数)

linux_回收子进程(何为孤儿进程、僵尸进程、wait函数、waitpid函数)

接上一篇:linux_exec函数族-execl函数-execlp函数-execle函数-execv函数-execvp函数-execve函数

今天来向大家分享几个有趣的知识点,一个是孤儿进程,一个是僵尸进程,hhh,是不是很有趣,另外再来看看怎么去回收子进程,开始上菜:

目录

  • 1.孤儿进程
  • 2.僵尸进程
  • 3.wait函数
    • 例子-回收正常进程:
    • 例子-回收异常进程:
  • 4.waitpid函数
    • 例子-阻塞回收一个进程:
    • 例子-阻塞等待回收所有子进程:
    • 例子-非阻塞等待回收子进程:

1.孤儿进程

  孤儿进程: 父进程先于子进程结束,则子进程成为孤儿进程,此时子进程的父进程就成为init进程,该子进程就相当于被init进程领养。
  init进程是linux内核启动的第一个进程。

2.僵尸进程

  僵尸进程: 进程终止,父进程尚未回收,子进程残留资源(PCB)存放于内核中,变成僵尸(Zombie)进程。
红框中:
  S:在后台运行
  R:正在运行
  Z:僵尸进程,已死亡状态
  defunct:该进程死亡了
linux_回收子进程(何为孤儿进程、僵尸进程、wait函数、waitpid函数)

3.wait函数

  一个进程在结束时,是需要父进程进行回收的,此时可以调用wait函数来进行回收。
当进程终止时,操作系统的隐式回收机制会:
  1.关闭所有文件描述符;
  2. 释放用户空间分配的内存。内核的PCB仍存在。其中保存该进程的退出状态。(正常终止→退出值;异常终止→终止信号)
函数作用:
  ① 阻塞等待子进程退出
  ② 回收子进程残留资源
  ③ 获取子进程结束状态(退出原因)。
头文件:
  #include <sys/types.h>
  #include <sys/wait.h>
函数原型:
  pid_t wait(int *status);
函数参数:
  status:用来保存进程退出的状态
可使用wait函数传出参数status来保存进程的退出状态。借助宏函数来进一步判断进程终止的具体原因。宏函数可分为如下三组:

1.  WIFEXITED(status) 为非0	→ 进程正常结束WEXITSTATUS(status) 如上宏为真,使用此宏 → 获取进程退出状态 (exit的参数)
2. 	WIFSIGNALED(status) 为非0 → 进程异常终止WTERMSIG(status) 如上宏为真,使用此宏 → 取得使进程终止的那个信号的编号。
3. 	WIFSTOPPED(status) 为非0 → 进程处于暂停状态WSTOPSIG(status) 如上宏为真,使用此宏 → 取得使进程暂停的那个信号的编号。WIFCONTINUED(status) 为真 → 进程暂停后已经继续运行

  一次wait调用,只回收一个子进程,阻塞状态回收子进程,也就是调用该函数,会停在这里等待回收子进程。

返回值:
  成功返回被终止子进程的进程ID;
  错误返回-1。

例子-回收正常进程:

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/wait.h>
int main(void)
{pid_t pid, wpid;pid = fork();if(pid == -1){perror("fork error");exit(1);} else if(pid == 0){		//子进程printf("子进程ID = %d\\n", getpid());sleep(5);				} else {wpid = wait(NULL);	//阻塞等待回收子进程	if(wpid == -1){perror("wait error");}printf("父进程回收的子进程ID = %d\\n", wpid);}return 0;
}

例子-回收异常进程:

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/wait.h>
int main(void)
{pid_t pid, wpid;int status;pid = fork();if(pid == -1){perror("fork error");exit(1);} else if(pid == 0){		//sonprintf("我是子进程, pid = %d\\n", getpid());
#if 0//错误退出测试execl("./xxx", "abnor", NULL);perror("execl error");exit(1);
#endifsleep(1);				exit(10);} else {//wpid = wait(NULL);	//传出参数wpid = wait(&status);	//传出参数if(WIFEXITED(status)){	//正常退出printf("我是父进程,子进程 %d 正常退出!\\n", wpid);printf("返回值: %d\\n", WEXITSTATUS(status));} else if (WIFSIGNALED(status)) {	//异常退出printf("子进程 %d 异常退出!返回值为:%d\\n", wpid, WTERMSIG(status));	//获取信号编号} else {printf("other...\\n");}}return 0;
}

4.waitpid函数

函数作用:
作用同wait,但可指定pid进程清理,可以不阻塞。
头文件:
  #include <sys/types.h>
  #include <sys/wait.h>
函数原型:
  pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, in options);
函数参数:

参数pid: > 0  回收指定ID的子进程,回收指定子进程时,只要该子进程结束,就可回收,回收时间>=子进程结束时间。-1   回收任意子进程(相当于wait)0    回收和当前调用waitpid一个组的所有子进程<-1 回收指定进程组内的任意子进程    可以和kill命令一起使用,例如:kill -9 -进程组ID
参数options:0 :表示阻塞状态回收子进程WNOHANG:表示非阻塞状态回收子进程

返回值:
  成功:返回清理掉的子进程ID;
  失败:-1(无子进程)
特殊返回值:
  当返回0:参数3为WNOHANG,表示子进程正在运行。

注意:
一次wait或waitpid调用只能清理一个子进程,清理多个子进程应使用循环。
ps ajx #可以查看进程组ID

例子-阻塞回收一个进程:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>int main(int argc, char *argv[])
{int n = 3, i;				pid_t p, q = -1;//默认创建3个子进程for(i = 0; i < n; i++)	 {//创建子进程p = fork();if (i == 1){//获得子进程为2的进程idq = p;}if(p == 0) {break;			//出口2,子进程出口,i不自增}}if(n == i){sleep(n);waitpid(q, NULL, 0);//阻塞状态回收q子进程,也就是第2个子进程,其他子进程不回收printf("我是父进程, pid = %d,子进程 %d 已被回收!\\n", getpid(),q);while(1);} else {sleep(i);printf("我是第 %d 个子进程, pid = %d, 组pid=%d\\n", i+1, getpid(), getgid());if(i != 1){//while(1);}}return 0;
}

例子-阻塞等待回收所有子进程:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>
int main(int argc, char *argv[])
{int n = 5, i;				pid_t p, q;//默认创建5个子进程for(i = 0; i < n; i++)	 {p = fork();if (i == 3){q = p;}if(p == 0) {break;			//子进程出口,i不自增}}if(n == i){sleep(n);while(waitpid(-1, NULL, 0) != -1);//阻塞状态回收全部子进程printf("已回收所有的子进程!\\n");} else {sleep(i);printf("我是第%d个子进程, pid = %d, 组pid=%d\\n", i+1, getpid(), getgid());}return 0;
}

例子-非阻塞等待回收子进程:

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/wait.h>int main(void)
{pid_t pid, pid2,wpid;int flg = 0;int k = 0;for (size_t i = 0; i < 2; i++){pid = fork();//创建一个子进程k = i;if(pid == 0){break;}}if(pid == -1){//创建失败perror("fork error");exit(1);} else if(pid == 0){		//子进程printf("我是子进程, pid = %d\\n", getpid());if(k == 0){sleep(3);}else{sleep(8);}exit(2);//结束}else {					//父进程//等待回收子进程,会等待所有的子进程回收完才退出程序do {wpid = waitpid(-1, NULL, WNOHANG);//获取进程状态,wpid>0,表示回收了一个进程printf("---wpid = %d--------%d\\n", wpid, flg++);//打印logif(wpid == 0){//返回0表示有子进程正在运行,没有结束printf("NO child exited\\n");sleep(1);		}else{k--;}} while (k >= 0);		//子进程不可回收//进程全部回收完毕printf("我是父进程,pid = %d,所有子进程回收完毕!\\n", wpid);}return 0;
}

以上就是本次的分享了,希望能对广大网友有所帮助。

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