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一、进程退出
1. 什么是进程的退出
进程的退出是指进程结束运行并释放资源的过程。进程的退出可以分为
以下三种情况:
- 代码运行完毕,结果正确
- 代码运行完毕,结果不正确
- 代码异常终止
2. 进程退出方法
正常退出:进程成功完成了它的任务,或者主动调用了退出函数。
- 从main函数return
- 调用exit()函数
- 调用_exit()函数
异常退出:进程由于遇到了错误,或者收到了终止信号,或者被其他进程杀死,而非自愿地结束运行。
ctrl + c,信号终止
3. exit()和_exit()
#include <stdlib.h>
void exit(int status);
#include <unistd.h>
void _exit(int status);
- exit()函数的参数是一个整数,表示进程的退出状态,一般0表示正常退出,非0表示异常退出。_exit()函数的参数也是一个整数,表示进程的终止信号,一般9表示SIGKILL,15表示SIGTERM等。
- exit()是库函数,_exit()是系统调用
- exit()终止进程的时候,会自动刷新缓冲区。_exit()终止进程的时候,不会自动刷新缓冲区。
4. return退出
return是一种更常见的退出进程方法。执行return n等同于执行exit(n),因为调用main的运行时函数会将main的返回值当做 exit的参数。
需要注意的是,exit()和_exit()在程序中任意位置调用,都会立刻结束进程。而使用return只有在主函数内才会结束进程。
5. 为什么关注进程的退出
进程的退出对于系统的稳定性和资源的管理是非常重要的。如果进程退出后没有被正确地处理,可能会导致以下一些问题:
- 僵尸进程:如果进程的父进程没有及时地回收进程的退出状态,那么进程就会变成僵尸进程,占用系统的进程表空间,造成资源的浪费。
- 孤儿进程:如果进程的父进程先于进程退出,那么进程就会变成孤儿进程,被 init 进程接管,失去了原来的父子关系,可能影响进程的正常运行。
- 内存泄漏:如果进程在退出前没有释放它申请的动态内存,那么这些内存就会一直被占用,无法被其他进程使用,造成内存的浪费。
- 文件锁定:如果进程在退出前没有解除它对文件的锁定,那么这些文件就会一直被锁定,无法被其他进程访问,造成文件的不可用。
二、进程等待
1.进程等待的必要性
前面讲到了我们为什么需要关注进程的退出,那么如何正确地处理进程的退出呢?——进程等待
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。
2. 进程等待的方式
2.1 wait方法
等待任意一个子进程退出,并获取其退出状态。
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
pid_t wait(int*status);
返回值:
成功返回被等待进程pid,失败返回-1。
参数:
输出型参数,获取子进程退出状态,不关心则可以设置成为NULL
2.2 waitpid方法
等待指定的一个或多个子进程退出,并获取其退出状态。
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
pid_ t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
返回值:
当正常返回的时候waitpid返回收集到的子进程的进程ID;
如果设置了选项WNOHANG,而调用中waitpid发现没有已退出的子进程可收集,则返回0;
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在;
参数:
- pid:
pid=-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。
-
status:
输出型参数,获取子进程退出状态,不关心则可以设置成为NULL。
可以通过下面的宏来获取进程状态:
WIFEXITED(status): 若为正常终止子进程返回的状态,则为真。(查看进程是否是正常退出)
WEXITSTATUS(status): 若WIFEXITED非零,提取子进程退出码。(查看进程的退出码)
-
options:
0:阻塞等待,与wait相同
WNOHANG:
等待成功,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。
等待失败,返回值<0。
// 与wait是等效的
waitpid(-1, 0)
如果子进程已经退出,调用wait/waitpid时,wait/waitpid会立即返回,并且释放资源,获得子进程退出信息。
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。
如果不存在该子进程,则立即出错返回。
3. 进程退出状态
前面介绍的两种方法wait和waitpid都有status这个参数,即为进程退出状态。
- 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,我们只关注status的低十六位。
低十六位又可以分为低八位和高八位。
- 低八位:如果子进程是正常退出的,那么这八位表示子进程的退出码,即子进程调用退出函数时传递的参数,一般用于表示子进程的运行结果,如 0 表示成功,非 0 表示失败。如果子进程是异常退出的,那么这八位表示子进程收到的终止信号的编号,如 9 表示 SIGKILL,15 表示 SIGTERM 等。
- 高八位:如果子进程是异常退出的,且由于收到的信号而产生了核心转储文件,那么这八位的最高位会被置为 1,表示子进程已经转储了核心。其他情况下,这八位都为 0。
我们可以通过WIFEXITED(status)
和 WEXITSTATUS(status)
来解析进程退出状态。
三、举个例子
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
int main()
{
// fork()创建子进程
pid_t id = fork();
// 如果是子进程
if(id == 0)
{
// 打印 pid 和 ppid
printf("I am child process!,pid: %d,ppid: %d\n", getpid(),getppid());
sleep(5);
// 睡眠5秒,直接退出
exit(0);
}
int status = 0;
// 以阻塞方式,进程等待
pid_t rid = waitpid(-1,&status,0);
// 如果等待成功,返回子进程pid
if(rid>0)
{
// 打印rid(子进程pid)和退出码
printf("wait child %d success,exit code: %d\n", rid, WEXITSTATUS(status));
}
return 0;
}
原文地址:https://blog.csdn.net/lyq2632750277/article/details/135735775
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