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linux--多进程开发（4）进程退出、孤儿进程、僵尸进程、进程回收wait()

article 2025/2/26 20:47:17

进程退出

一个标准C库的一个Linux自带的exit()

#include <stdlib.h>
void exit(int stats);

在这里插入图片描述

孤儿进程

当父进程运行结束，但子进程运行还没有结束的时候，这个子进程就叫做孤儿进程。
通常情况下，子进程运行结束之后的一些资源会由父进程回收，然后父进程结束之后再统一回收资源。
当出现孤儿进程之后，没有原先的父进程给他回收资源了，系统会将其**父进程设置为init，PPID为1。**相当于有党和国家帮忙善后回收子进程的资源。
孤儿进程是没有危害的。因为最终的资源都会被回收掉

僵尸进程

当进程结束之后，虚拟地址空间中的用户区数据会自己释放掉，但是内核区的一些数据需要父进程去释放。
当子进程已经结束，父进程尚未回收，那么子进程的残留资源（PCB）存放在内核中，变成僵尸进程。
僵尸进程不能被 kill -9杀掉，其内核信息一直没有被回收，进程号就会被一直占用，但系统的进程号是有限的，可能会导致系统不能产生新的进程，有危害，应当避免。

解除僵尸进程–进程回收

在每个进程退出的时候，内核释放该进程所有的资源、包括打开的文件、占用的内存等。但是仍然为其保留一定的信息，这些信息主要主要指进程控制块PCB的信息（包括进程号、退出状态、运行时间等）

wait()和waitpid()` 函数的功能一样，区别在于
- wait() 函数会阻塞
- waitpid() 可以设置是否阻塞，waitpid() 还可以指定等待哪个子进程结束
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

wait()

等待任意一个子进程结束，如果一个子进程结束了，此函数挥挥手子进程的资源

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>

pid_t wait(int *wstatus);
	功能：等待任意一个子进程结束，如果任意一个子进程结束了，此函数会回收子进程的资源
	参数：int *wstatus：进程退出时的状态信息，传入的是一个int类型的地址，是一个传出参数。
	返回值：
		* 成功：返回被回收的子进程的id
		* 失败：-1 (所有的子进程都结束，调用函数失败)

传出参数：以这里为例，传入一个wstatus的地址，当进程退出之后，因为传入的是它的地址，wstatus的值被改变，里面的信息是退出时的状态信息。
eg:
父进程会执行的：执行printf("parent, pid = %d\n", getpid());之后，就 阻塞在wait（） 那里等待有子进程结束后回收。当有子进程结束之后，获取它退出时的状态在if else语句里判断进而输出。然后因为是一个大的while(1）死循环，就阻塞到wait()等着下一次的子进程结束，直到ret=-1终止这个循环。

if(pid > 0) {
        // 父进程
        while(1) {
            printf("parent, pid = %d\n", getpid());
            // int ret = wait(NULL);
            int st;
            int ret = wait(&st);  //这一句当子进程不结束是不会执行的，会一直阻塞在这里
            if(ret == -1) {
                break;
            }
			//这里的st已经被上面改写了
            if(WIFEXITED(st)) {
                // 是不是正常退出
                printf("退出的状态码：%d\n", WEXITSTATUS(st));
            }
            if(WIFSIGNALED(st)) {
                // 是不是异常终止
                printf("被哪个信号干掉了：%d\n", WTERMSIG(st));
            }

            printf("child die, pid = %d\n", ret);

            sleep(1);
        }

子进程会执行的：

else if (pid == 0){
       // 子进程，显然这里设置的是一个死循环一直执行
        while(1) {
           printf("child, pid = %d\n",getpid());    
           sleep(1);       
        }
       exit(0);
   }

利用kill -9把这个子进程灭掉：会得到一个信息
请添加图片描述

waitpid()

与wait的区别就是这个可以设置不阻塞

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>

pid_t waitpid(pid_t pid, int *wstatus, int options);
	参数：
		pid > 0的时候，就表示当指定的pid进程结束之后回收它的资源
		pid = 0的时候，回收当前进程组的所有子进程
		pid = -1的时候，回收所有的子进程，相当于 wait() 最常用
		pid < -1某个进程组的组id的绝对值，回收指定进程组中的子进程
		options：设置阻塞或者非阻塞
			0 : 阻塞
			WNOHANG : 非阻塞
		返回值:
			 > 0 : 返回子进程的id
			 0 : options=WNOHANG, 表示还有子进程活着
			 -1 ：错误，或者没有子进程了

eg: 上面这个代码的if else修改版，ret代表获取子进程的状态，-1回收当前所有子进程，并设置不阻塞，那么遇到这一句就不执行，没有要回收的时候就跳过，一直执行那个while(1)大循环里的内容，直到我们将子进程结束了，他来回收，然后执行下面if else的代码内容

int ret = waitpid(-1, &st, WNOHANG); 
if(ret == -1) {
    break;
} else if(ret == 0) {
    // 说明还有子进程存在
    continue;
} else if(ret > 0) {
    if(WIFEXITED(st)) {
        // 是不是正常退出
        printf("退出的状态码：%d\n", WEXITSTATUS(st));
    }
    if(WIFSIGNALED(st)) {
        // 是不是异常终止
        printf("被哪个信号干掉了：%d\n", WTERMSIG(st));
    }