进程等待waitwaitpid

文章目录

进程等待
- 进程等待的必要性
- 进程等待的方法
- - wait
  - waitpid
  - status
- 非阻塞等待

进程等待

任何子进程，在退出的情况下，一般必须要被父进程等待

进程等待的必要性

1.父进程通过等待，解决子进程退出的僵尸问题，回收系统资源。
2.获取子进程的退出信息，知道子进程是为什么退出的。

进程等待的方法

wait

pid_t wait(int*status);

如果子进程没有退出，父进程则一直进行堵塞等待。
等待成功时，返回子进程的pid。
子进程本身是软件，父进程本质是等待某种软件条件就绪。
阻塞等待：将父进程设为S状态（非运行状态），把父进程的PCB链入子进的度队列中。

waitpid

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所在；

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:
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:
WNOHANG: 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。

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。

waitpid使用：

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

void child() {
    int cnt = 5;
    while (cnt) {
        printf("i am child pid=%d ppid=%d cnt=%d\n", getpid(), getppid(), cnt);
        sleep(1);
        cnt--;
    }
}

int main() {
    pid_t pid;
    int status;

    // 创建子进程
    pid = fork();

    if (pid < 0) {
        // 创建子进程失败
        perror("fork error\n");
    } else if (pid == 0) {
        child();

    } else {
        // 父进程代码
        // 等待子进程结束
        if (waitpid(pid, &status, 0) == -1) {
            perror("waitpid");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        // 分析子进程的退出状态
        if (WIFEXITED(status)) {
            printf("Child exited normally with status %d\n",
                   WEXITSTATUS(statu s));
        } else {
            printf("child exited abnormal\n");
        }
        // 标志位
        if (WCOREDUMP(status)) {
            printf("Child produced a core dump\n");
        } else {
            printf("Child did not produce a core dump\n");
        }
    }
    return 0;
}

在这里插入图片描述

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。
若传NULL，表示不关心子进程的退出状态。
否则，根据该参数将子进程退出信息反馈给父进程。
在这里插入图片描述

非阻塞等待

将waitpid的option参数设置为WNOHANG。
pid_t>0:等待成功了，子进程退出，父进程成功回收子进程退出信息。
pid_t<0，等待失败了。
pid_t==0，子进程还没有退出，需进行下一轮等待。

非阻塞等待+循环=非阻塞轮询
非阻塞轮询运行父进程在等待过程中做其他事
测试一下：

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

void child() {
    int cnt = 5;
    while (cnt) {
        printf("i am child pid=%d ppid=%d cnt=%d\n", getpid(), getppid(), cnt);
        sleep(1);
        cnt--;
    }
}

int main() {
    pid_t pid;
    int status;

    // 创建子进程
    pid = fork();

    if (pid < 0) {
        // 创建子进程失败
        perror("fork error\n");
    } else if (pid == 0) {
        child();
    }
    while (1) {
        pid_t rid = waitpid(pid, &status, WNOHANG);
        if (rid == 0) {
            usleep(10000);
            printf("child is running,father check next time!\n");
            printf("doing other thing\n");
        } else if (rid > 0) {
            if (WIFEXITED(status)) {
                printf("child quit success,child exit code:%d\n",
                       WEXITSTATUS(status));
            } else {
                printf("child quit abnormal\n");
            }
            break;
        }
    }
    return 0;
}