系统编程-进程-wait、waitpid和WIFEXITED系列宏超级详解

1. wait、waitpid 函数简介

补充：对于waitpid,如果返回值为0，表示指定去等待的子进程尚未结束。

该系列宏的使用方法展示：

PART1

实验思路：

使用wait系统调用让父进程给子进程收尸，并获取子进程的返回值。

同时，正常终止。

直接打印获取的返回值会与实际返回的值不一样，进而引出检查WIFEXITED/WEXITSTATUS(status)等系列宏。

实验1： waitpid或waitpid，使用展示，同时，直接使用printf打印出子进程的返回值

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

int main(void)
{
    int status = 0;
    pid_t pid;
    printf("pid: %ld\n", (long)getpid());

    pid = fork();
    if (pid < 0) {
        printf("fork error");
    }
    else if (pid == 0) { 	
        sleep(2);
	printf("pid: %ld,  ppid: %ld\n", (long)getpid(), (long)getppid());

        exit(3);
    }

    if (waitpid(pid, &status, 0) != pid) { //     if (wait(&status) != pid) {  这里也可以使用wait， 我这里对waitpid的使用也是阻塞方式的
        printf("waitpid error");
    }
    else{
	printf("status =%d\n", status);
    }

    return 0;
}

编译运行：

可以看到，本实验中的waitpid在2秒后才返回，成功替子进程收尸。

但是我们打印的status不对劲，我们的代码内子进程返回值是3，打印的768是什么鬼？于是我们做实验2，使用WIFEXITED/WEXITSTATUS(status)等系列宏。

实验2： 在实验1的基础上新增使用WIFEXITED/WEXITSTATUS(status)等系列宏

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

void out_status(int status){

    if(WIFEXITED(status)){
        printf("normnal exit: %d \n", WEXITSTATUS(status));

    }else if(WIFSIGNALED(status)){
        printf("abnormal term: %d \n", WTERMSIG(status));

    }else if(WIFSTOPPED(status)){
        printf("stopped sig: %d \n", WSTOPSIG(status));

    }else{
        printf("unknow sig");
    }
}

int main(void)
{
    int status = 0;
    pid_t pid;
    printf("pid: %ld\n", (long)getpid());

    pid = fork();
    if (pid < 0) {
            printf("fork error");
    }
    else if (pid == 0) { 	
        　  sleep(2);
	   printf("pid: %ld,  ppid: %ld\n", (long)getpid(), (long)getppid());

           exit(3);
    }

    if (wait(&status) != pid) {
           printf("waitpid error");
    }
    else{
	   printf("status =%d\n", status);
           out_status(status);
    }

    return 0;
}

编译运行：

到此为止，wait和waitpid的阻塞式的使用，以及子进程正常返回的实验，顺利完成。

我们还需要判断子进程的异常终止、和判断子进程是否暂停了，所以我们接着来完善这部分的知识体系。

PART2

子进程异常终止 - 实验：

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

void out_status(int status){

    if(WIFEXITED(status)){
        printf("normnal exit: %d \n", WEXITSTATUS(status));

    }else if(WIFSIGNALED(status)){
        printf("abnormal term: %d \n", WTERMSIG(status));

    }else if(WIFSTOPPED(status)){
        printf("stopped sig: %d \n", WSTOPSIG(status));

    }else{
        printf("unknow sig");
    }
}

int main(void)
{
    int status = 0;
    pid_t pid;
    printf("pid: %ld\n", (long)getpid());

    pid = fork();
    if (pid < 0) {
        printf("fork error");
    }
    else if (pid == 0) { 	
        sleep(2);
	printf("pid: %ld,  ppid: %ld\n", (long)getpid(), (long)getppid());

        // 我们可以在子进程内新增几行除零运算的代码，来引发子进程异常终止
        int i=89, j=0;
        int k = i/j;
        printf("k=%d \n", k);

        exit(3);
    }

    if (wait(&status) != pid) {
        printf("waitpid error");
    }
    else{
	printf("status =%d\n", status);
        out_status(status);
    }

    return 0;
}

编译运行，同时查看下8号信号是什么信号

由度娘知，SIGFPE是系统发出的针对进程内进行非法运算的一个信号。

至此，我们又多了一个技能，可以判断子进程是否被异常终止，以及具体的异常终止原因了！

PART3

判断子进程是否暂停了

要判断子进程是否暂停了，不能使用wait，只能使用waitpid，而且需要加上特定的参数选项。

重申下列知识点:

由此可见,

waitpid函数的最后一个参数配置为WUNTRACED，则后续判断子进程返回状态时，需要结合WIFSTOPED宏、

waitpid函数的最后一个参数配置为WCONTINUED，则后续判断子进程返回状态时，需要结合WIFCONTINUED宏。

实验环节

实验目的：判断子进程是否暂停了、是否又继续运行起来了

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

void out_status(int status){

    if(WIFEXITED(status)){
        printf("normnal exit: %d \n", WEXITSTATUS(status));

    }else if(WIFSIGNALED(status)){
        printf("abnormal term: %d \n", WTERMSIG(status));

    }else if(WIFSTOPPED(status)){
        printf("stopped sig: %d \n", WSTOPSIG(status));

    }else if(WIFCONTINUED(status)){
	printf("WIFCONTINUED \n");
    }else{
        printf("unknow sig \n");
    }
}

int main(void)
{
    int status = 0;
    pid_t pid;
    printf("pid: %ld\n", (long)getpid());

    pid = fork();
    if (pid < 0) {
        printf("fork error");
    }
    else if (pid == 0) { 
	int i=0;
	printf("--child process begins running, pid=%d\n", getpid());	
        while(1){
	   i++;
	   if(i == 1000000)
		i=0;
        }
    }  

    pid = waitpid(pid, &status, WUNTRACED);
    printf("pid=%d \n", pid);
    out_status(status);

    pid = waitpid(pid, &status, WCONTINUED);
    printf("pid=%d \n", pid);
    out_status(status);	

    return 0;
}

运行：

一个终端内：