【进程控制（进程退出、孤儿进程、僵尸进程）

01 / 进程退出
02 / 孤儿进程
03 / 僵尸进程
04 / 进程回收
- wait()函数
- 退出信息相关宏函数
- waitpid()函数

01 / 进程退出

//标准C库函数
#include <stdlib.h>
void exit(int status);//Linux系统函数
#include <unistd.h>
void _exit(int status);//status参数：是进程退出时的一个状态信息。父进程回收子进程资源的时候可以获取到。

示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>int main() {printf("hello\n");printf("world");// exit(0);_exit(0);return 0;
}

02 / 孤儿进程

◼ 父进程运行结束，但子进程还在运行（未运行结束），这样的子进程就称为孤儿进程（Orphan Process）。

◼ 每当出现一个孤儿进程的时候，内核就把孤儿进程的父进程设置为 init ，而 init 进程会循环地 wait() 它的已经退出的子进程。这样，当一个孤儿进程凄凉地结束了其生命周期的时候，init 进程就会代表党和政府出面处理它的一切善后工作。

◼ 因此孤儿进程并不会有什么危害。

示例

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>int main() {// 创建子进程pid_t pid = fork();// 判断是父进程还是子进程if(pid > 0) {printf("i am parent process, pid : %d, ppid : %d\n", getpid(), getppid());} else if(pid == 0) {sleep(1);// 当前是子进程printf("i am child process, pid : %d, ppid : %d\n", getpid(),getppid());}// for循环for(int i = 0; i < 3; i++) {printf("i : %d , pid : %d\n", i , getpid());}return 0;
}

03 / 僵尸进程

◼ 每个进程结束之后, 都会释放自己地址空间中的用户区数据，内核区的 PCB 没有办法自己释放掉，需要父进程去释放。

◼ 进程终止时，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。

◼ 僵尸进程不能被 kill -9 杀死这样就会导致一个问题，如果父进程不调用 wait() 或 waitpid() 的话，那么保留的那段信息就不会释放，其进程号就会一直被占用，但是系统所能使用的进程号是有限的，如果大量的产生僵尸进程，将因为没有可用的进程号而导致系统不能产生新的进程，此即为僵尸进程的危害，应当避免。

示例

04 / 进程回收

◼ 在每个进程退出的时候，内核释放该进程所有的资源、包括打开的文件、占用的内存等。但是仍然为其保留一定的信息，这些信息主要主要指进程控制块PCB的信息（包括进程号、退出状态、运行时间等）。

◼ 父进程可以通过调用wait或waitpid得到它的退出状态同时彻底清除掉这个进程。

◼ wait() 和 waitpid() 函数的功能一样，区别在于，wait() 函数会阻塞，waitpid() 可以设置不阻塞，waitpid() 还可以指定等待哪个子进程结束。

◼ 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。

wait()函数

   #include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>pid_t wait(int *wstatus);功能：等待任意一个子进程结束，如果任意一个子进程结束了，次函数会回收子进程的资源。参数：int *wstatus进程退出时的状态信息，传入的是一个int类型的地址，传出参数。返回值：- 成功：返回被回收的子进程的id- 失败：-1 (所有的子进程都结束，调用函数失败)调用wait函数的进程会被挂起（阻塞），直到它的一个子进程退出或者收到一个不能被忽略的信号时才被醒（相当于继续往下执行）如果没有子进程了，函数立刻返回，返回-1；如果子进程都已经结束了，也会立即返回，返回-1.

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>int main() {// 有一个父进程，创建5个子进程（兄弟）pid_t pid;// 创建5个子进程for(int i = 0; i < 5; i++) {pid = fork();if(pid == 0) {break;}}if(pid > 0) {// 父进程while(1) {printf("parent, pid = %d\n", getpid());// int ret = wait(NULL);int st;int ret = wait(&st);if(ret == -1) {break;}if(WIFEXITED(st)) {// 是不是正常退出printf("退出的状态码：%d\n", WEXITSTATUS(st));}if(WIFSIGNALED(st)) {// 是不是异常终止printf("被哪个信号干掉了：%d\n", WTERMSIG(st));}printf("child die, pid = %d\n", ret);sleep(1);}} else if (pid == 0){// 子进程while(1) {printf("child, pid = %d\n",getpid());    sleep(1);       }exit(0);}return 0; // exit(0)
}

退出信息相关宏函数

◼ WIFEXITED(status)  非0，进程正常退出
◼ WEXITSTATUS(status)   如果上宏为真，获取进程退出的状态（exit的参数）◼ WIFSIGNALED(status)     非0，进程异常终止
◼ WTERMSIG(status)      如果上宏为真，获取使进程终止的信号编号◼ WIFSTOPPED(status)  非0，进程处于暂停状态
◼ WSTOPSIG(status)      如果上宏为真，获取使进程暂停的信号的编号
◼ WIFCONTINUED(status)  非0，进程暂停后已经继续运行

waitpid()函数

    #include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>pid_t waitpid(pid_t pid, int *wstatus, int options);功能：回收指定进程号的子进程，可以设置是否阻塞。参数：- pid:pid > 0 :   某个子进程的pidpid = 0 :   回收当前进程组的所有子进程    pid = -1 :  回收所有的子进程，相当于 wait()  （最常用）pid < -1 :  某个进程组的组id的绝对值，回收指定进程组中的子进程- options：设置阻塞或者非阻塞0 :         阻塞WNOHANG :   非阻塞- 返回值：> 0 :       返回子进程的id= 0 :       options=WNOHANG, 表示还有子进程或者= -1 ：     错误，或者没有子进程了

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>int main() {// 有一个父进程，创建5个子进程（兄弟）pid_t pid;// 创建5个子进程for(int i = 0; i < 5; i++) {pid = fork();if(pid == 0) {break;}}if(pid > 0) {// 父进程while(1) {printf("parent, pid = %d\n", getpid());sleep(1);int st;// int ret = waitpid(-1, &st, 0);int ret = waitpid(-1, &st, WNOHANG);if(ret == -1) {break;} else if(ret == 0) {// 说明还有子进程存在continue;} else if(ret > 0) {if(WIFEXITED(st)) {// 是不是正常退出printf("退出的状态码：%d\n", WEXITSTATUS(st));}if(WIFSIGNALED(st)) {// 是不是异常终止printf("被哪个信号干掉了：%d\n", WTERMSIG(st));}printf("child die, pid = %d\n", ret);}}} else if (pid == 0){// 子进程while(1) {printf("child, pid = %d\n",getpid());    sleep(1);       }exit(0);}return 0;
}