linux下的进程等待（wait、waitpid）
目录
引言
进程等待的必要性
见见猪跑：是什么
怎么办
多个子进程时
阻塞等待
非阻塞轮询
参数一：
参数二
进程等待的原理
进程退出相关的宏
第三个参数option（设置等待的方式）
引言
在Linux操作系统中，进程控制是核心功能之一。进程的创建、执行、终止以及资源管理都是操作系统管理任务的重要组成部分。特别是在多进程编程中，进程间的同步和资源回收显得尤为重要。本文将重点介绍Linux系统中进程等待的机制，特别是wait和waitpid这两个系统调用。
进程等待的必要性
见见猪跑：是什么
先建立一个多进程的程序，观察现象。
perror：将错误码转化成错误码描述
如果打开文件错误，perror（"file:"),那么打印结果是file: No such file or directory
现象
子进程跑完循环之后退出，父进程一直执行。
发现子进程变成了僵尸，状态是Z，后面还跟着defunct备注。
怎么办
处理：wait等待子进程使之从z变成x
头文件在sys/types.h和sys/wait.h
等待成功之后返回pid，等待失败返回-1。子进程未结束返回0（wait默认情况下是阻塞等待）。
wait需要传入一个指针参数（后续讲解）
现象：
子进程由S----Z----正确退出释放。
多个子进程时
创建时，子进程执行结束接着退出，所以父进程执行继续循环，会创建多个子进程。
fork success是父进程的输出，可以看到，父子进程并不是有严格的执行规律
后去全部可以等待成功。
wait等待是一种泛型等待，只要你是父进程的子进程，那么wait就可以去等待。
阻塞等待
如果wait等待的子进程都不结束，那么父进程会一直停留在wait处等待子进程。
因此进程阻塞不只是进程在等待硬件资源的响应，在等待软件资源的响应时，也会造成阻塞！
非阻塞轮询
为了让父进程“有活干”，就不能让父进程一直阻塞在wait处。waitpid（）接口可以实现非阻塞轮询。
参数一：
直接传入子进程的pid（限制了等待对象）
参数二
这是一个输出型参数。获取进程的信息是通过status参数获取的
这两个接口的status含义一致
可以观察到status是256，并不是我们所“期待的 1”。
原因
进程的退出状态有三种
当进程异常终止时（没执行完毕 ）0-7bit为代表终止信号（signal信号）
信号最大为62，2^6所以用7个bite位表示（低七位）
第八位：这是一个core dump标志，暂时不关心
次低八位：表示退出状态（退出码）
获得信息
exit signal（退出信号）：status & 0x7F （7F是0111 1111，按位与可得到低七位信息）
exit code（退出码） ： (status >> 8 )& 0xFF (FF是1111 1111 ，按位与 可得到次低八位信息）
不可以建立一个全局变量去获得相关的信息（写时拷贝、进程的独立性）
进程等待的原理
父进程获取子进程的内核pcb，并且将z状态改为x状态（在x状态下进行资源的释放）
为什么不直接去内核数据结构访问呢？父进程必须通过接口去访问子进程的pcb信息，OS不相信任何人
什么时候进程等待失败（不返回pid，返回-1）？只需要让第一个参数pid 随意 加减一个数字，让父子进程不匹配即可。（父进程只能回收自己的子进程）
进程退出相关的宏
WIFEXITED：检测子进程正常退出，返回非零值，否则返回0（wait if exited）
WEXITSTATUS ：正常退出时，获取退出码（wait exit status）
注意：前两个宏都得是退出的前两种状况：进程正常退出，而不是被信号所杀。
第三个参数option（设置等待的方式）
这就是我们所提及的非阻塞轮询。
如果第三个参数是0，那么仍然是阻塞轮询。
0：阻塞等待方式
用0的方式本身就会让父进程去等待子进程，让自己进入阻塞状态。
如果第三个参数设置为WNOHANG（wait no hang禁止等待），那么将不会停留在waitpid处。
非阻塞轮询由：非阻塞 + 循环构成
非阻塞ret有三种返回方式（都是立即返回，不会阻塞）： 1.pid等待成功返回pid（跳出循环） 2.等待失败返回 -1 （跳出循环） 3.子进程还在运行返回0
阻塞等待
阻塞等待是指父进程在调用wait()或waitpid()函数时，如果没有子进程退出，父进程会暂停执行，直到有子进程退出。这是最常见的等待方式，适用于大多数IO类函数。在阻塞等待期间，父进程处于等待状态，无法执行其他任务。
非阻塞轮询
非阻塞等待是指父进程在调用waitpid()函数时，通过设置WNOHANG选项，即使子进程没有退出，父进程也不会暂停执行，而是立即返回继续执行其他任务。这种方式允许父进程在等待子进程的同时，执行其他操作，从而提高了程序的效率。
无论是阻塞等待还是非阻塞等待，父进程都是最后结束，因为父进程需要等待回收子进程（否则变成孤儿进程）。