Linux C编程--进程介绍3--进程终止和等待

绝地灬酷狼 2022-04-16 00:55 368阅读 0赞

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**进程结束**

**1.在Linux中任何让一个进程结束**

**进程退出表示进程即将结束。在Linux中进程退出分为了正常退出和异常退出两种。**

**1>正常退出**

**a. 在main()函数中执行return 。**

**b.调用exit()函数**

**c.调用\_exit()函数**

**2>异常退出**

**a.调用about函数**

**b.进程收到某个信号，而该信号使程序终止。**

**不管 是哪种退出方式，系统最终都会执行内核中的同一代码。这段代码用来关闭进程所用已打开的文件描述符，释放它所占用的内存和其他资源。**

**３.比较以上几种退出方式的不同点**

**(1)exit和return 的区别：**

**a.exit是一个函数，有参数。exit执行完后把控制权交给系统**

**b.return是函数执行完后的返回。renturn执行完后把控制权交给调用函数。**

**(2)exit和abort的区别：**

**a.exit是正常终止进程**

**b.about是异常终止。**

**exit()和\_exit()函数**

**exit()和\_exit()的学习**

**1>exit和\_exit函数都是用来终止进程的。**

**当程序执行到exit或\_exit时，系统无条件的停止剩下所有操作，清除包括PCB在内的各种数据结构，并终止本进程的运行。**

**2>exit在头文件stdlib.h中声明，而\_exit()声明在头文件unistd.h中声明。 exit中的参数exit\_code为０代表进程正常终止，若为其他值表示程序执行过程中有错误发生。**

**3>exit()和\_exit()的区别：**

**a.\_exit()执行后立即返回给内核，而exit()要先执行一些清除操作，然后将控制权交给内核。**

**b. 调用\_exit函数时，其会关闭进程所有的文件描述符，清理内存以及其他一些内核清理函数，但不会刷新流(stdin, stdout, stderr ...). exit函数是在\_exit函数之上的一个封装，其会调用\_exit，并在调用之前先刷新流。**

**exit()函数与\_exit()函数最大区别就在于exit()函数在调用exit系统之前要检查文件的打开情况，把文件缓冲区的内容写回文件。由于Linux的标准函数库中，有一种被称作“缓冲I/O”的操作，其特征就是对应每一个打开的文件，在内存中都有一片缓冲区。每次读文件时，会连续的读出若干条记录，这样在下次读文件时就可以直接从内存的缓冲区读取；同样，每次写文件的时候也仅仅是写入内存的缓冲区，等满足了一定的条件（如达到了一定数量或遇到特定字符等），再将缓冲区中的内容一次性写入文件。这种技术大大增加了文件读写的速度，但也给编程代来了一点儿麻烦。比如有一些数据，认为已经写入了文件，实际上因为没有满足特定的条件，它们还只是保存在缓冲区内，这时用\_exit()函数直接将进程关闭，缓冲区的数据就会丢失。因此，要想保证数据的完整性，就一定要使用exit()函数。**

**几个要点：**

**1.不管进程如何终止，最后都会执行内核中的同一段代码：为相应进程关闭所有打开描述符，释放内存等等。**

**2.若父进程在子进程之前终止了，则子进程的父进程将变为init进程，其PID为1；保证每个进程都有父进程。**

**3.当子进程先终止，父进程如何知道子进程的终止状态？事实上，内核为每个终止子进程保存了终止状态等信息，父进程调用wait等函数，就可获取该信息。**

**4.当父进程调用wait等函数后，内核将释放终止进程所使用的所有内存，关闭其打开的所有文件。**

**5.对于已经终止、但是其父进程尚未对其调用wait等函数的进程，被称为僵尸进程(即已经结束，但尚未释放资源的)。**

**6.对于父进程先终止，而被init领养的进程会是僵尸进程吗？init对每个终止的子进程，都会调用wait函数，获取其终止状态信息。**

**综上所述，子进程调用exit后，父进程必须调用wait。**

**进程等待**

系统中的僵尸进程都要由wait系统调用来回收，下面就通过实战看一看wait的具体用法：

wait的函数原型是：

\#include <sys/types.h> /\* 提供类型pid\_t的定义 \*/

\#include <sys/wait.h>

pid\_t wait(int \*status);

进程一旦调用了wait，就立即阻塞自己，由wait自动分析是否当前进程的某个子进程已经退出，如果让它找到了这样一个已经变成僵尸的子进程， wait就会收集这个子进程的信息，并把它彻底销毁后返回；如果没有找到这样一个子进程，wait就会一直阻塞在这里，直到有一个出现为止。

参数status用来保存被收集进程退出时的一些状态，它是一个指向int类型的指针。但如果我们对这个子进程是如何死掉的毫不在意，只想把这个僵尸进程消灭掉，（事实上绝大多数情况下，我们都会这样想），我们就可以设定这个参数为NULL，就象下面这样：

pid = wait(NULL);

如果成功，wait会返回被收集的子进程的进程ID，如果调用进程没有子进程，调用就会失败，此时wait返回-1，同时errno被置为ECHILD。

**下面给出两个示例**

**1.不同类型结束进程的状态字示例**

#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>#include <stdio.h>/* 处理并打印状态字的子函数*/void h_exit(int status){  if(WIFEXITED(status))   printf("normal termination, 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  }} /*主函数。示范三种结束进程的不同方式，并调用h_exit函数处理返回状态字*/int main(){  pid_t pid;  int status;  /*子程序正常退出 */  if((pid=fork())<0)  {   printf("fork error \n");   exit(0);  }  else if (pid==0)   exit(7);  if(wait(&status)!=pid)  /*等待子进程*/  {   printf("wait error \n");   exit(0);  }  h_exit(status);   /*打印状态 */  /*子进程abort终止 */  if((pid=fork())<0)  {   printf("fork errof\n");   exit(0);  }  else if(pid==0)   /*子进程*/   abort();   /*产生信号SIGABRT终止进程*/  if(wait(&status)!=pid)  /*等待子进程*/  {   printf("wait error.\n");   exit(0);  }  h_exit(status);   /*打印状态*/  /* 子进程除零终止 */  if((pid=fork())<0)  {   printf("fork errof\n");   exit(0);  }  else if(pid==0)   /*子进程 */   status /=0;   /*除数为0产生SIGFPE */  if(wait(&status)!=pid)  {   printf("wait error.\n");   exit(0);  }  h_exit(status);   /*打印状态*/  exit(0);}

2.waitpid的使用

#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>#include <stdio.h>int main(){ pid_t pid; if((pid=fork())<0) {  printf("fork error.\n");  exit(0); } else if(pid==0) {  if((pid=fork())<0)  {   printf("fork error.\n");   exit(0);  }  else if(pid>0)   exit(0);  sleep(2);  printf("second child, parent pid=%d \n", getppid());  exit(0); } if(waitpid(pid, NULL, 0)!=pid) {  printf("waitpid error.\n");  exit(0); } exit(0);}

说明：

**WIFEXITED（status）如果子进程正常结束则为非0 值。**

**WEXITSTATUS（status）取得子进程exit（）返回的结束代码，一般会先用WIFEXITED 来判断是否正常结束才能使用此宏。**

**WIFSIGNALED（status）如果子进程是因为信号而结束则此宏值为真  
WTERMSIG（status） 取得子进程因信号而中止的信号代码，一般会先用WIFSIGNALED 来判断后才使用此宏。**

**WIFSTOPPED（status） 如果子进程处于暂停执行情况则此宏值为真。一般只有使用WUNTRACED 时才会有此情况。  
WSTOPSIG（status） 取得引发子进程暂停的信号代码，一般会先用WIFSTOPPED 来判断后才使用此宏。**

**wait函数**

**wait函数的原型为:pid\_t wait(int \*status)**

**　　当进程退出时,它向父进程发送一个SIGCHLD信号,默认情况下总是忽略SIGCHLD信号,此时进程状态一直保留在内存中,直到父进程使用wait函数收集状态信息,才会清空这些信息.**

**　　用wait来等待一个子进程终止运行称为回收进程.**

**　　当父进程忘了用wait()函数等待已终止的子进程时,子进程就会进入一种无父进程的状态,此时子进程就是僵尸进程.**

**　　wait()要与fork()配套出现,如果在使用fork()之前调用wait(),wait()的返回值则为-1,正常情况下wait()的返回值为子进程的PID.**

**如果先终止父进程,子进程将继续正常进行，只是它将由init进程(PID 1)继承,当子进程终止时,init进程捕获这个状态.**

**waitpid函数**

**1)waitpid的概述:**

**　　.waitpid函数的原型为pid\_t waitpid(pid\_t pid,int \*status,int options)**

**　　.从本质上讲,系统调用waitpid是wait的封装,waitpid只是多出了两个可由用户控制的参数pid和options,为编程提供了灵活性.**

**　　2)waitpid的参数说明:**

**　　参数pid的值有以下几种类型:**

**　　pid>0时,只等待进程ID等于pid的子进程,不管其它已经有多少子进程运行结束退出了,只要指定的子进程还没有结束,waitpid就会一直等下去.**

**　　pid=-1时,等待任何一个子进程退出,没有任何限制,此时waitpid和wait的作用一模一样.**

**　　pid=0时,等待同一个进程组中的任何子进程,如果子进程已经加入了别的进程组，waitpid不会对它做任何理睬.**

**　　pid<-1时,等待一个指定进程组中的任何子进程,这个进程组的ID等于pid的绝对值.**

**　　参数options的值有以下几种类型:**

**　　如果使用了WNOHANG参数,即使没有子进程退出,它也会立即返回,不会像wait那样永远等下去.**

**　　如果使用了WUNTRACED参数,则子进程进入暂停则马上返回,但结束状态不予以理会.**

**　　Linux中只支持WNOHANG和WUNTRACED两个选项,这是两个常数,可以用"|"运算符把它们连接起来使用，比如：**

**　　ret=waitpid(-1,NULL,WNOHANG | WUNTRACED);**

**　　如果我们不想使用它们,也可以把options设为0,如:ret=waitpid(-1,NULL,0);**

**　　waitpid的返回值比wait稍微复杂一些，一共有3种情况：**

**3)waitpid的返回值:**

**　　当正常返回的时候waitpid返回收集到的子进程的进程ID；**

**　　如果设置了选项WNOHANG,而调用中waitpid发现没有已退出的子进程可收集,则返回0；**

**　　如果调用中出错,则返回-1,这时errno会被设置成相应的值以指示错误所在；**

**　　当pid所指示的子进程不存在,或此进程存在,但不是调用进程的子进程,waitpid就会出错返回,这时errno被设置为ECHILD.**

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