wait系列

转自　　http://blog.csdn.net/todd911/article/details/15028511

1.wait函数和waitpid函数

当一个进程正常或异常终止时，内核就向其父进程发送SIGCHLD信号。因为子进程终止是个异步事件，所以这种信号也是内核向父进程发的异步通知。父进程可以选择忽略信号，或者提供一个该信号的处理函数，对于这种信号默认动作是忽略它。调用wait或waitpid的进程可能会发生什么情况：

• 如果其所有子进程都在运行，则阻塞。
• 如果一个子进程已经终止，正等待父进程获取其终止状态，则取得该子进程的终止状态后返回。
• 如果它没有任何子进程，则立即出错返回。

#include <sys/wait.h>
pid_t wait(int *statloc); //如果成功返回进程ID，0，如果出错返回-1.
pid_t waitpid(pid_t pid, int *statloc, int options); //如果成功返回进程ID，0(使用WNOHANG选项)，如果出错返回-1.  

这两个函数的区别是：

• 在一个子进程终止前，wait使其调用者阻塞，而waitpid有一个选项，可使调用者不阻塞。
• waitpid并不等待在其调用之后的第一个终止子程序，它有若干个选项，可以控制它所等待的进程。

statloc是一个整型指针，如果statloc不是一个空指针，则终止进程的终止状态就存放在它所指向的单元内，如果不关心终止状态，则可将该参数指定为空指针。可以使用一下四个宏来查看进程的终止状态。

 

实践：

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

void pr_exit(int status){
        printf("status = %d\n", status);
        if(WIFEXITED(status)){
                printf("normal terminaton, exit status = %d\n", WEXITSTATUS(status));
        }else if(WIFSIGNALED(status)){
                printf("abnormal termination, signal number = %d%s\n",WTERMSIG(status),
#ifdef WCOREDUMP
                WCOREDUMP(status)?"(core file generated)" : "");
#else
                "");
#endif
        }else if(WIFSTOPPED(status)){
                printf("child stopped, signal number = %d\n", WSTOPSIG(status));
        }
}  

int main(void){
        pid_t pid;
        int status;  

        if((pid = fork()) < ){
                perror("fork");
                return -;
        }else if(pid == ){
                exit();
        }
        if(wait(&status) != pid){
                perror("wait");
                return -;
        }
        pr_exit(status);  

        if((pid = fork()) < ){
                perror("fork");
                return -;
        }else if(pid == ){
                abort();
        }
        if(wait(&status) != pid){
                perror("wait");
                return -;
        }
        pr_exit(status);  

        if((pid = fork()) < ){
                perror("fork");
                return -;
        }else if(pid == ){
                status /= ;
        }
        if(wait(&status) != pid){
                perror("wait");
                return -;
        }
        pr_exit(status);  

        return ;
}  

运行结果：

[yan@yanPC apue]$ ./a.out
status = 1792
normal terminaton, exit status = 7
status = 134
abnormal termination, signal number = 6(core file generated)
status = 136
abnormal termination, signal number = 8(core file generated)

 

waitpid可以等待一个特定的进程结束。对于waitpid函数中的pid参数的作用解释如下：

pid == -1    等待任意子进程，与wait等效。

pid > 0  等待进程ID等于pid的子进程。

pid == 0  等待其组ID等于调用进程组ID的任意子进程。

pid < -1 等待其组ID等于pid绝对值的任一子进程。

options参数使我们能进一步控制waitpid的操作。参数可以是0（不是用options），或是下表常量或运算的结果：

实践：

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

int main(void){
        pid_t pid;
        int status;  

        if((pid = fork()) < ){
                perror("fork");
                return -;
        }else if(pid == ){
                sleep();
                _exit();
        }  

        while(waitpid(pid,&status,WNOHANG) == ){
                printf("no terminated process.\n");
                sleep();
        }
        printf("child terminated.\n");
        return ;
}   

运行结果：

yan@yan-vm:~/apue$ ./a.out
no terminated process.
no terminated process.
no terminated process.
no terminated process.
no terminated process.
child terminated.

使用了WNOHANG，因为没有结束的子进程，waitpid直接返回。

 

2.waitid函数

Single Unix Specification的XSI扩展包括了另一个取得进程终止状态的函数--waitid，该函数类似于waitpid，但提供了更多的灵活性。

#include <sys/wait.h>
int waitid(idtype_t idtype, id_t id, siginfo_t *infop, int options);
//若成功则返回0，出错则返回-1.  

id参数的作用与idtype的值相关，详细如下表：

options参数是下表各标志的按位或：

infop参数指向siginfo结构的指针，该结构包含了有关引起进程状态改变的生成信号的详细信息。

实践：

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

int main(void){
        pid_t pid, pid2;
        siginfo_t info;  

        if((pid = fork()) < ){
                perror("fork");
                return -;
        }else if(pid == ){
                sleep();
                _exit();
        }
        while((pid2 = waitid(P_PID,pid,&info,WNOHANG)) == -){
                printf("no terminated process %d.\n",pid2);
                sleep();
        }  

        return ;
}  

运行结果：

no terminated process -1.
no terminated process -1.
no terminated process -1.

no terminated process -1.
no terminated process -1.
no terminated process -1.
no terminated process -1.
no terminated process -1.

.......

按照说明，waitid一直返回-1，也就是一直出错，再看下进程状态。

yan       5147  0.0  0.0   2008   280 pts/2    S    14:10   0:00 ./a.out
yan       5148  0.0  0.0      0     0 pts/2    Z    14:10   0:00 [a.out] <defunct>

子程序已经僵死了，但是父进程无法回收它，这边真的不明白是什么原因，望高人指点~~~~

 

3.wait3和wait4函数

大多数UNIX系统实现了另外的两个函数wait3和wait4.历史上，这2个函数是UNIX系统的BSD分支沿袭下来的。它们提供的功能比POSIX.1函数wait，waitpid和waitid所提供的功能要多一个，这与附加参数rusage有关，该参数要求内核返回由终止进程及其所有子进程使用的资源汇总。

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/resource.h>
pid_t wait3(int *statloc, int options, struct rusage *rusage);
pid_t wait4(pid_t pid, int *statloc, int option, struct rusage *rusage);
//两个函数返回值，若成功，则返回进程ID，若出错，则返回-1.  

资源统计信息包括用户CPU时间总量，系统CPU时间总量，页面出错次数，接受到信号次数等，下表列出了各个wait函数所支持的参数。

 

4.一种避免僵死进程的方法

使用2次fork，即使不对子进程进行回收也不会出现僵死进程。

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

int main(void){
        pid_t pid;
        if((pid = fork()) < ){
                perror("fork");
                return -;
        }else if(pid == ){
                if((pid = fork()) < ){
                        perror("fork");
                        return -;
                }else if(pid > ){
                        exit();
                }else{
                        sleep();
                        printf("second child,parent pid = %d\n",getppid());
                        exit();
                }
        }  

        if(waitpid(pid,NULL,) != pid){ //回收第一次fork的子进程
                perror("waitpid");
                return -;
        }
        return ;
}  

运行结果：

yan@yan-vm:~/apue$ ./a.out
yan@yan-vm:~/apue$ second child,parent pid = 1

parent id为1,即被init收养了。