回收子进程

1.一些概念：

孤儿进程

　　父进程先于子进程结束，则子进程成为孤儿进程，子进程的父进程成为init进程，称为进程领养孤儿进程。

僵尸进程

　　进程终止，父进程尚未回收，子进程残留资源（PCB）存放于内核中，变成僵尸（Zombie）进程。

　　僵尸进程不能使用kill命令清除，因为kill命令只是用来终止进程的，而僵尸进程已经终止了。

 

2.wait函数

　　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waitpid获取这些信息，然后彻底清除掉这个进程。我们知道一个进程的退出状态可以在Shell中用特殊变量$？查看，当它终止时Shell调用wait或waitpid得到它的退出状态，同时清除这个进程。

　　父进程调用wait函数可以回收子进程终止信息。该函数有三个作用：

　　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）；

 

　　pid_t wait（int *status）；成功：清除掉子进程ID；失败：-1（没有子进程信息）

　　当进程终止时，操作系统的隐式回收机制会：1.关闭所有文件描述符；2.释放用户空间分配的内存。内核的PCB仍存在，其中保存该进程的退出状态。（正常终止 -> 退出值，异常终止 -> 终止信号）

　　可使用wait函数传出参数status来保存进程的退出状态，借助宏函数来进一步判断终止进程的具体原因，宏函数可分如下三组：

　　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参数或return返回值）

　　2.WIFSIGNALED（status）为非0 -> 进程异常结束

　　　WTERMSIG（status）如上宏为真，使用此宏 -> 获取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 -> 获取使进程暂停的那个信号的编号

　　　WIFCONTINUE（status）为真 -> 进程暂停后已经进行运行

例：子进程正常退出，调用算上述宏函数

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

int main()
{
        int pid = fork();
        int status;
        int wpid;
        if(pid == 0){
                sleep(3);
                printf("----------------child process is over--------------\n");
                exit(100);
        }else if(pid > 0){
                wpid = wait(&status);
                printf("wpid = %d\n",wpid);
                if(WIFEXITED(status)){
                        printf("子进程正常退出，退出值为：%d\n",WEXITSTATUS(status));
                }
        }
        return 0;
}

运行结果：

 

3.waitpid函数

作用与wait相同，但waitpid可指定pid进程清理，可以不阻塞。

pid_t waitpid（pid_t pid,int *status,int options）；成功：返回清理掉的子进程的id；失败：-1（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

参数options：

　　0　　　　　　   阻塞，相当于wait

　　WNOHANG　非阻塞回收（轮询）

返回0：options传WNOHANG，且子进程正在运行

注意：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。　

根据子进程id进行回收

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <stdlib.h>
 3 #include <fcntl.h>
 4 #include <unistd.h>
 5 #include <sys/types.h>
 6 #include <sys/wait.h>
 7 
 8 int main()
 9 {
10         int status;
11         int child_pid;
12         pid_t p,q;
13 
14         int i;
15         int n = 5;      //创建5个子进程
16         for(i=0;i<n;i++){
17                 p = fork();
18                 if(p == 0){
19                         break;  //子进程创建后退出循环
20                 }else if(i == 3){
21                         q = p;  //取出第4个子进程的id
22                 }
23         }
24 
25         if(i == n){
26                 sleep(n);
27                 child_pid = waitpid(q,&status,0);       //根据子进程id进行回收
28                 while(1);
29         }else if(i<n){
30                 sleep(i);
31                 printf("I'm %d child,pid = %d,ppid = %d\n",i+1,getpid(),getppid());
32         }
33 
34         return 0;
35 }

循环回收子进程

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

int main()
{
        int status;
        int child_pid;
        pid_t p,q;

        int i;
        int n = 5;      //创建5个子进程
        for(i=0;i<n;i++){
                p = fork();
                if(p == 0){
                        break;  //子进程创建后退出循环
                }else if(i == 3){
                        q = p;  //取出第4个子进程的id
                }
        }

        if(i == n){
                sleep(n);
                while(waitpid(-1,&status,0)!=-1){       //循环回收子进程
                }
                while(1){}      //让父进程不退出
        }else if(i<n){
                sleep(i);
                printf("I'm %d child,pid = %d,ppid = %d\n",i+1,getpid(),getppid());
        }

        return 0;
}
~                    

非阻塞（轮询）方式回收子进程

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

int main()
{
        int status;
        int child_pid;
        pid_t p,q;

        int i;
        int n = 5;      //创建5个子进程
        for(i=0;i<n;i++){
                p = fork();
                if(p == 0){
                        break;  //子进程创建后退出循环
                }else if(i == 3){
                        q = p;  //取出第4个子进程的id
                }
        }

        if(i == n){
        //      sleep(n);
                do{
                        child_pid = waitpid(-1,&status,WNOHANG);
                        if(child_pid > 0){      //n>0代表回收成功
                                n--;
                        }
                }while(n>0);
        }else if(i<n){
                sleep(i);
                printf("I'm %d child,pid = %d,ppid = %d\n",i+1,getpid(),getppid());
        }

        return 0;
}
~