2.5 进程控制之wait函数

一、绪论

一个进程在终止时会关闭所有文件描述符，释放在用户空间分配的内存，但它的PCB还保留着，内核在其中保存了一些信息：如果

是正常终止则保存着退出状态，如果是异常终止则保存着导致该进程终止的信号是哪个。这个进程的父进程可以调用wait或waitpi

d获取这些信息，然后彻底清除掉这个进程。

二、wait()

1. 功能：父进程调用wait函数可以回收子进程终止信息。该函数有三个功能：

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)。

wait一旦被调用，就会一直阻塞在这里，直到有一个子进程退出出现为止。

2. 函数原型：

pid_t wait(int *status); 

成功：清理掉的子进程ID；失败：-1 (没有子进程)

使用wait函数传出参数status来保存进程的退出状态 (正常终止→退出值；异常终止→终止信号)。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

3. 例程

 #include <unistd.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <stdio.h>
 #include <sys/wait.h>

 int main(void)
 {
     pid_t pid, wpid;
     int status; //定义传出参数

     pid = fork();
     if(pid == -){
         perror("fork error");
         exit();
     } else if(pid == ){    //子进程
         printf("I'm process child, pid = %d\n", getpid());
 #if 0
         execl("./abnor", "abnor", NULL);
         perror("execl error");
         exit();
 #endif
         sleep();
         exit();
     } else {
         //wpid = wait(NULL);     //无传出参数，无需判断
         wpid = wait(&status);    //status为传出参数，wpid返回的进程ID
         if(WIFEXITED(status)){    //正常退出 非0
             printf("I'm parent, The child process%d exit normally\n", wpid);
             printf("return value:%d\n", WEXITSTATUS(status));//获取退出值
         } else if (WIFSIGNALED(status)) {    //异常退出
             printf("The child process exit abnormally, killed by signal %d\n", WTERMSIG(status));//获取终止信号编号
         } else {
             printf("other...\n");
         }
     }
     return ;
 }

编译与执行结果：

异常退出：

二、waitpid()

1. 功能与wait相同，但可指定pid进程清理，可以不阻塞。

pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, in options);

成功：返回清理掉的子进程ID；失败：-(无子进程)

特殊参数和返回情况，参数pid：

　　> 0 回收指定ID的子进程

　　-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

注意：

　　1）参3为WNOHANG(非阻塞)，且子进程正在运行，则返回0。

　　2）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。

2. 例程一

 #include <sys/types.h>
 #include <sys/wait.h>
 #include <unistd.h>
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 int main(void)
 {
     pid_t pid;
     int i;
     int stat_val;

     pid = fork();

     if (pid < ) {
         perror("fork failed");
         exit();
     }
     if (pid == ) {
         for (i = ; i > ; i--) {
             printf("This is the child\n");
             sleep();
         }
         exit();
     } else {
         waitpid(pid, &stat_val, );     //0阻塞
         if (WIFEXITED(stat_val))  ////stat_val为传出参数
             printf("Child exited with code %d\n", WEXITSTATUS(stat_val));
         else if (WIFSIGNALED(stat_val))
             printf("Child terminated abnormally, signal %d\n", WTERMSIG(stat_val));
     }
     return ;
 }

编译与执行结果：

例程二（循环清理多个子进程）

 #include <stdio.h>
 #include <unistd.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <sys/wait.h>

 int main(int argc, char *argv[])
 {
     int n = , i;
     pid_t p;

     for(i = ; i < n; i++)     {
            p = fork();
        if(p == ) break;
        }
     if(n == i){  // parent
         sleep(n);
         printf("I am parent, pid = %d\n", getpid());
             for (i = ; i < n; i++) {
                 p = waitpid(, NULL, WNOHANG);
                 printf("wait  pid = %d\n", p);
                }
     } else {
         sleep(i);
         printf("I'm %dth child, pid = %d\n", i+, getpid());
     }
     return ;
 }

编译与执行结果：