LInux：进程等待之wait() waitpid()

`进程等待`

之前说，子进程退出，父进程如果不管不顾，就可能造成“僵尸进程”的问题，进而造成内存泄露，进而，进程一旦变成僵尸状态，杀人不眨眼的”kill -9”也无能为力，因为谁也没有办法杀死一个已经死去的进程，最后，父进程派给子进程的任务完成的如何，我们需要知道，如子进程运行完成，结果是还是不对，或者是否正常退出，我们需要知道

父进程通过进程等待的方式，回收子进程资源，获取子进程退出信息

`进程等待方法`

`wait()`


头文件：#include<sys/wait.h>#include<sys/type.h>
原型
pid_t wait(int *status)
返回值：成功：返回被等待进程（子进程）pid失败：返回-1
参数：输出型参数，获取子进程退出状态，不关心则可以设置为NULL

`waitpid()`

头文件： #include<sys/type.h>#include<sys/wait.h>
返回值：(1)当正常返回的时候waitpid返回收集到的子进程的进程ID(2)如果设置了选项WNOHANG，而调用中waitpid发现已经没有已经可以退出的子进程可收集，则返回0(3)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

原型

pid_t waitpid(pid_t pid,int *status,int options)

参数说明：

1.pidpid=-1，等待任一个子进程，与wait等效pid>0,等待其进程ID与pid相等的子进程
2.statusWIFEXITED(status):    若为正常终止子进程返回的状态，则为真（此参数是查看进程是否是正常退出）WEXITSTATUS(status):  若WEXITSTATUS非零，提取子进程退出码（查看进程的退出码）
3.optionsWNOHANG：若pid指定的子进程没有结束，则waitpid()函数返回0，不予以等待，若正常结束，则返回该子进程的ID

(1)如果子进程已经退出，调用wait/waitpid会立即返回，并且释放资源，获得子进程退出信息
(2)如果在任意时刻调用wait/waitpid，子进程存在且正常运行，则进程可能阻塞
(3)如果不存在该子进程，则立即出错返回
(4)子进程的退出是个异步事件（子进程可以在父进程运行的任何时刻终止）

`获取子进程status`

wait和waitpid，都有一个status参数，该参数是一个输出型参数，由操作系统填充
如果传递NULL，表示不关心子进程的退出状态信息,
否则，操作系统会根据该参数，将子进程的退出信息反馈给父进程

`status不能简单的当作整形来看待，可以当作位图来看待，具体细节如下图（只研究status低16比特位）`

`正常终止`

status & 0x7f，   如果是0的话，那就表示正常退出
0xff是0111111，status 按位与0x7f，表示取出status的低7位

当正常终止的时候，status高8位就是子进程的退出码

status & 0xff，就是取出status的高8位

`异常终止`

status & 0x7f，   不为0的话，那就表示异常退出

判断子进程正常/异常退出的时候：
status & 0x7f（status按位与0x7f）的时候，按位与7位就好，如果按位与的结果是0，那就表示子进程正常退出，按位与的结果不是0，那就表明子进程异常退出

`阻塞式等待&非阻塞式等待`


1.阻塞式等待子进程先执行，而且父进程会等待子进程执行结束，再去执行自己
2.非阻塞式等待子进程和父进程谁先执行不确定，父进程如果先执行的话，父进程会一边等待子进程而另一边又做自己的事情，即就是等待子进程和执行自己的事情是同步进行的

`示例`

`进程的阻塞等待方式`

`wait()`

代码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<sys/wait.h>
int main()
{pid_t pid;if((pid=fork())==-1){perror("fork()");exit(1);}if(pid==0)//child{sleep(30);exit(10);}if(pid>0){int status;int ret=wait(&status);if(ret>0&&((status&0x7f)==0)){printf("child exit code:%d\n",(status>>8)&0xff);}//status>>8表示把status的低8位右移出去//(status>>8)&0xff表示把status的低8位右移出去（系统会给status会补够32位），然后与0xff按位与，得到status的低8位，此结果就是子进程的退出码else if(ret>0){//异常退出printf("sig code: %d\n",status&0x7f);}}return 0;
}

运行结果

等待30s之后

此运行结果是子进程正常退出的场景

在另一个终端把子进程kill掉

ps：   ps -ef | grep a.out  是查看进程的pidkill -9+pid 是杀死进程ID为pid的进程
例图中 kill -9 2612 就是杀死进程为2612的进程

进程退出信号是：9号信号

`waitpid()`

代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/wait.h>//waitpid()的头文件
int main()
{pid_t pid=fork();if(pid<0){perror("fork");exit(1);}if(pid==0){printf("child is run,child pid is :%d\n",getpid());//getpid()得到的是当前进程的pidsleep(5);exit(10);}if(pid>0){int status=0;pid_t ret=waitpid(-1,&status,0);//阻塞式等待，等待5秒printf("this is for test wait.\n");if(WIFEXITED(status)&&(ret==pid)){printf("child is 5s succes.child exit code is :%d\n",WEXITSTATUS(status));}else if(ret>0){printf("wait child failed.\n");exit(1);}}return 0;
}

运行结果:

等待5秒过后

阻塞式等待，父进程等待子进程执行，然后在执行自己

`进程的非阻塞等待方式`

`waitpid()`

代码：

include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/wait.h>
int main()
{pid_t pid=fork();if(pid<0){perror("fork");exit(1);}if(pid==0){printf("child is run,child pid is :%d\n",getpid());sleep(5);printf("child is run.\n");exit(10);}if(pid>0){int status=0;pid_t ret=0;//记得需要声明retdo{ret=waitpid(-1,&status,WNOHANG);//非阻塞式等待if(ret==0){printf("child is running,\n");}sleep(1);}while(ret == 0);//ret!=0表示子进程结束if(WIFEXITED(status)&&(ret==pid)){printf("wait child 5s success,child exit code is:%d\n",WEXITSTATUS(status));}else{printf("wait child failed.\n");exit(1);}}return 0;
}

运行结果：

非阻塞式等待，就是谁先执行不一定，在此代码中，是父进程先执行的，然后让父进程睡眠1s，从而让子进程执行，子进程执行到sleep(5)时，此时又去执行父进程，但是子进程还没有执行结束，故一直执行while循环，5s过后，又再次遇到sleep(1),又去执行子进程，这时子进程就会结束，父进程继续完成自己的工作

若WIFEXITED(status)为真---->进程正常退出
若WEXITSTATUS(status)>0---->WEXITSTATUS(status)表示子进程的退出码

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`获取子进程status`

`status不能简单的当作整形来看待，可以当作位图来看待，具体细节如下图（只研究status低16比特位）`

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