[linux]父进程退出时如何确保子进程退出？

深碍√TFBOYSˉ_ 2023-01-21 05:20 11阅读 0赞

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## 前言 ##

子进程退出的时候，父进程能够收到子进程退出的信号，便于管理，但是有时候又需要在父进程退出的时候，子进程也退出，该怎么办呢？

## 父进程退出时，子进程会如何？ ##

一般情况下，父进程退出后，是不会通知子进程的，这个时候子进程会成为孤儿进程，最终被init进程收养。我们先来看一下这种情况。

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <errno.h>
    #include <unistd.h>
    
    int main(void)
    { 
        pid_t pid;
        //fork一个进程
        pid = fork();
        //创建失败
        if (pid < 0)
        { 
            perror("fork error:");
            exit(1);
        }
        //子进程
        if (pid == 0)
        { 
            printf("child process.\n");
            printf("child pid:%d,parent pid:%d\n",getpid(),getppid());
            printf("sleep 10 seconds.\n");
            //sleep一段时间，让父进程先退出，为了便于观察，sleep 10s
            sleep(10);
    
            printf("now child pid: %d parent pid:%d\n",getpid(),getppid());
        }
        //父进程
        else
        { 
            printf("parent process.\n");
            sleep(1);
        }
        return 0;
    }

在这个程序中，我们为了让父进程先退出，子进程sleep了10秒。  
运行结果如下：

parent process.
    child process.
    child  pid:17433,parent pid:17432
    sleep 10 seconds.
    now child pid: 17433 parent pid:1658

从结果中可以看到，一开始子进程17433的父进程id是17432，但是在10秒后，它的父进程变成了1658。1685是什么进程呢？

$ ls -al /proc/1658/exe 
    /proc/1658/exe -> /sbin/upstart

由于我使用的环境是带有图形界面的ubuntu系统，所以最终并不是被我们所熟知的init进程收养，而是被一个名为/sbin/upstart的进程所收养。另外还可以观察到，该进程也是其他系统进程的父进程。

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## 如何确保父进程退出的同时，子进程也退出？ ##

既然如此，如何确保父进程退出的同时，子进程也退出呢？或许我们可以在子进程和父进程之间建立通信管道，一旦通信异常，则认为父进程退出，子进程自己也回收资源退出。但是这样做总觉得不是很正经。有没有已有的函数帮我们做这件事呢？prctl函数可以帮助我们。第一个参数中，有一个选项，叫做PR\_GET\_PDEATHSIG:

PR_SET_PDEATHSIG (since Linux 2.1.57)
              Set  the  parent  death signal of the calling process to arg2 (either a signal value in the range 1..maxsig, or 0 to clear).
              This is the signal that the calling process will get when its parent dies.  This value is cleared for the child of a fork(2)
              and (since Linux 2.4.36 / 2.6.23) when executing a set-user-ID or set-group-ID binary, or a binary that has associated capa‐
              bilities (see capabilities(7)).  This value is preserved across execve(2).

内容很多，主要意思为：设置一个信号，当父进程退出的时候，子进程将会收到该信号。

那么根据这个，我们完全可以在父进程退出时，也给子进程一个退出的信号。程序代码如下：

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <errno.h>
    #include <unistd.h>
    #include <sys/prctl.h>
    #include <signal.h>
    int main(void)
    { 
        pid_t pid;
        //fork一个进程
        pid = fork();
        //创建失败
        if (pid < 0)
        { 
            perror("fork error:");
            exit(1);
        }
        //子进程
        if (pid == 0)
        { 
            /*父进程退出时，会收到SIGKILL信号*/
            prctl(PR_SET_PDEATHSIG,SIGKILL);
            printf("child process.\n");
            printf("child pid:%d,parent pid:%d\n",getpid(),getppid());
            printf("sleep 10 seconds.\n");
            //sleep一段时间，让父进程先退出，为了便于观察，sleep 10s
            sleep(10);
    
            printf("now child pid: %d parent pid:%d\n",getpid(),getppid());
        }
        //父进程
        else
        { 
            printf("parent process.\n");
            sleep(1);
        }
        return 0;
    }

运行结果：

parent process.
    child process.
    child  pid:17625,parent pid:17624
    sleep 10 seconds.

可以看到，由于加入了

prctl(PR_SET_PDEATHSIG,SIGKILL);

在父进程退出时，子进程将会收到SIGKILL信号，而进程收到该信号的默认动作则是退出。因而最后不会看到它成为孤儿进程，被其他进程所收养。需要注意的是，该函数并非所有系统都支持。

## 总结 ##

有些情况下，我们常常需要父子进程共存亡，子进程退出时，父进程可以通过wait捕捉子进程的退出状态，但是父进程退出时，子进程却难以得知。因此，在最初fork子进程的时候，便表明了，当父进程退出的时候，子进程收到SIGKILL信号，最终也退出。以此达到同生共死的目的。

[linux_ CFS]: https://www.bilibili.com/video/BV1pD4y1d7bC/
[10_]: https://www.bilibili.com/video/BV1nU4y1p7Le/
[c_c_ linux]: https://ke.qq.com/course/417774?flowToken=1013300
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