回收子进程——wait/waitpid 与 信号机制

孤儿/僵尸进程——回收子进程

参考博客：https://blog.csdn.net/qq_35396127/article/details/78725915

　　　　：https://www.cnblogs.com/Anker/p/3271773.html

　　在Linux下，子进程可由父进程创建，子进程也可以创建新的进程。但是父进程无法预测子进程的运行状态，不知道子进程何时会结束。由此会产生孤儿进程与僵尸进程。所以当一个进程结束后，它的父进程需要调用wait()，waitpid()系统调用获取子进程终止状态，回收子进程。

　　什么是孤儿进程与僵尸进程？

　　孤儿进程：

　　父进程先于子进程结束，则子进程失去父进程，子进程就会被init 进程收养，子进程就成为孤儿进程。

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <unistd.h>

 int main(void)
 {
     pid_t pid;
     int i=;
     //创建一个子进程
     pid = fork();

     if(pid == -)
     {
         perror("fork");
         exit(); //１：异常退出　０：正常退出
     }
     else if(pid>)
     {
         printf("I am parent, my pid=%d\n",getpid());
         sleep(); //父进程运行4秒后结束
         printf("---------parent going to die-----------\n");

     }
     else
     {
         while(i<)
         {
             //待父进程结束后会被init收养
             printf("I am child, pid = %d, parentpid = %d\n",getpid(),getppid());
             sleep();
             i++;
         }
     }
     return ;
 }

结果：

有的Ubuntu版本，会设置user init 进程专门处理孤儿进程

僵尸进程：

　　子进程终止，父进程未回收子进程的资源PCB，使其变成僵尸进程。

测试程序：

 #include <stdio.h>
 #include <unistd.h>
 #include <errno.h>
 #include <stdlib.h>

 int main(){

     pid_t pid;
     pid = fork();
     if(pid < )
     {
         perror("fork error:");
         exit();
     }
     else if (pid == )
     {
         printf("I am child, I am exiting.\n");
         exit();
     }

     printf("I am parent,I will sleep 2s\n");
     //等待子进程先退出
     sleep();
     //输出进程信息
     system("ps -o pid,ppid,state,tty,command");
     printf("father process exiting\n");

     return ;
 }

 源自：https://www.cnblogs.com/Anker/p/3271773.html

结果：

　　孤儿进程与僵尸进程的危害

　　在Linux中，每个进程退出时，内核会释放该进程所有资源，包括打开的文件，占用的内存等，但仍为之保留一定信息，包括：进程ID，退出状态，运行时间等。直到父进程通过wait/waitpid来取时，才会释放。因此，只要进程一直调用wait与waitpid，进程占用的资源就不会释放，进程号也不会释放，由于系统能使用的进程号是有限的，就可能因为大量僵尸进程占用进程号而不能产生新进程。当系统中产生大量僵尸进程时，应该把产生僵尸进程的父进程给杀死掉。可以通过kill发送SIGTERM或者SIGKILL信号，之后僵尸进程会因为没了父进程变成孤儿，被init收养再释放。

　　对于孤儿进程，会被init进程收养，而且init进程会循环地wait()它收养的子进程。所以孤儿进程并无危害。

　　通过信号机制解决僵尸进程

　　子进程退出时会向父进程发送SIGCHLD信号，父进程调用信号处理函数，进而调用wait处理僵尸进程。测试程序：

 #include <stdio.h>
 #include <unistd.h>
 #include <errno.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <signal.h>

 static void handlefunc(int sig)
 {
     pid_t pid;
     int   stat;

     //处理僵尸进程
     //waitpid(-1:回收任一子进程，子进程结束状态，不阻塞父进程)
     //waitpid成功返回子进程pid
     while((pid = waitpid(-, &stat, WNOHANG))>)
         printf("child %d terminated. \n",pid);
 }

 int main()
 {
     pid_t pid;
     //创建signal,捕捉子进程退出信号
     signal(SIGCHLD,handlefunc);
     pid = fork();
     if(pid<)
     {
         perror("fork error:");
         exit();
     }
     else if(pid == )
     {
         printf("I am chid, pid=%d. I exiting\n",getpid());
         exit();
     }
     printf("I am parent. I sleep 3S\n");
     //等待子进程退出
     sleep();
     //输出进程信息
     system("ps -o pid,ppid,state,tty,command");
     printf("parent exiting");

     return ;

 }

结果：僵尸进程消失

signal(SIGCLD,SIG_IGN);

因为并发服务器常常fork很多子进程，子进程终结之后需要服务器进程去wait清理资源。如果将此信号的处理方式设为忽略，可让内核把僵尸子进程转交给init进程去处理，省去了大量僵尸进程占用系统资源。

详见：https://blog.csdn.net/u012317833/article/details/39253793