進(jìn)程等待的必要

當(dāng)一個進(jìn)程終止的時候，它的資源，比如說PCB，數(shù)據(jù)等不會被立馬清理掉。它會保持在已經(jīng)終止的狀態(tài)，這種狀態(tài)稱為“僵尸狀態(tài)”，直到被父進(jìn)程確認(rèn)。父進(jìn)程wait，即父進(jìn)程向內(nèi)核確認(rèn)子進(jìn)程已經(jīng)終止，可以為子進(jìn)程“收尸”了，內(nèi)核會把子進(jìn)程的退出信息傳給父進(jìn)程，然后清理掉子進(jìn)程的資源，這個時候子進(jìn)程才算真正地終止了！

總結(jié)：

• 父進(jìn)程等待，可以獲取子進(jìn)程的退出信息，知道子進(jìn)程的執(zhí)行結(jié)果。
• 父進(jìn)程等待，可以釋放子進(jìn)程的資源，讓子進(jìn)程真正地退出，避免一直消耗系統(tǒng)的存儲資源，造成“內(nèi)存泄露”等危害。
• 父進(jìn)程等待，可以保證時序的問題，子進(jìn)程先于父進(jìn)程退出，避免讓子進(jìn)程變?yōu)楣聝哼M(jìn)程。

進(jìn)程等待的方法

wait函數(shù)

一個進(jìn)程可以通過調(diào)用wait函數(shù)等待子進(jìn)程。wait函數(shù)是系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)。

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
pid_t wait(int *status);

返回值：返回被等待進(jìn)程的pid，如果等待失敗，返回-1。

參數(shù)：輸出型參數(shù)，可以獲取子進(jìn)程的退出狀態(tài)，如果不需要獲取子進(jìn)程的退出狀態(tài)，則設(shè)置為NULL。

測試：

 #include <stdio.h>                                                     
 #include <unistd.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/wait.h>
 #include <stdlib.h>
 int main(void)
 {
   pid_t id = fork(); //創(chuàng)建子進(jìn)程
   if(id == 0)
   {
     //child
     //執(zhí)行5秒
     int cnt = 5;
     while(cnt)
     {
       printf("child[%d] , cnt:%d\n", getpid(), cnt);
       sleep(1);
       cnt--;
     }
     exit(EXIT_SUCCESS);
   }
   sleep(10);
   pid_t ret = wait(NULL);
   if(ret > 0)
   {
     //wait success, ret is pid;
     printf("father wait child[%d] success\n", ret);
   }
   else{                                                                
     //wait failed.
     printf("father wait failed\n");
   }
   return 0;
 }

現(xiàn)象：子進(jìn)程執(zhí)行5秒后，終止了，但是內(nèi)核沒有立馬清理掉它的資源，所以此時是僵尸狀態(tài)，再過了5秒之后，父進(jìn)程休眠完畢，然后等待子進(jìn)程，確認(rèn)子進(jìn)程已經(jīng)終止，返回子進(jìn)程的pid，然后內(nèi)核開始清理子進(jìn)程資源，子進(jìn)程真正地終止了，又過了5秒后父進(jìn)程也終止了。

通過wait函數(shù)的輸出型參數(shù)可以獲得子進(jìn)程的退出信息。

waitpid函數(shù)

waitpid函數(shù)也可以使得父進(jìn)程等待子進(jìn)程

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);

先不關(guān)心第二個和第三個參數(shù)，第二個參數(shù)可以設(shè)置為NULL，第三個參數(shù)暫時設(shè)置為0。

第一個參數(shù)：

1、如果第一個參數(shù)pid傳的是某個具體的進(jìn)程的進(jìn)程ID,表示等待該指定進(jìn)程

2、如果第一個參數(shù)pid傳的是-1，表示等待父進(jìn)程的任意子進(jìn)程。

第三個參數(shù)：

• 傳的是0，表示父進(jìn)程是掛起等待子進(jìn)程的（阻塞等待）?？梢岳斫鉃?ldquo;父進(jìn)程在等待子進(jìn)程的過程中，什么事情也沒做，在干等”。
• 傳的是宏WNOHANG，表示父進(jìn)程是非阻塞等待。若等待的子進(jìn)程還沒有終止，那么waitpid函數(shù)立即返回0，不予以等待。若等待的子進(jìn)程已經(jīng)正常結(jié)束，那么waitpid函數(shù)返回等待子進(jìn)程的PID

wait(&status) 等價于 waitpid(-1, &status, 0)

【注意事項】

• 如果子進(jìn)程已經(jīng)退出，調(diào)用wait/waitpid時，wait/waitpid會立即返回，獲得子進(jìn)程退出信息，并且釋放被等待子進(jìn)程資源。
• 如果在任意時刻調(diào)用wait/waitpid，子進(jìn)程存在且還在正常運行，則父進(jìn)程可能會發(fā)生阻塞。
• 如果試圖等待一個當(dāng)前不存在的進(jìn)程，wait/waitpid會調(diào)用出錯，并立即返回。

獲取子進(jìn)程退出信息

在上述并沒有具體解釋參數(shù)status的作用。

• 在wait和waitpid函數(shù)中，status的作用是一樣的，它是輸出型參數(shù)。
• 如果給status傳的是NULL，則表示不需要獲取子進(jìn)程的退出信息。
• 如果給status傳的是非NULL，則可以獲取被等待進(jìn)程的退出信息。

status是一個指向整形的指針。但是一個進(jìn)程的退出信息那么多，怎么可能會那么簡單地用一個整型就知道進(jìn)程的退出信息了呢？實際上，并不是簡單地看待status指向的整形，而是當(dāng)作位圖來看，一個整型有32位，這樣就可以全面地描述被等待進(jìn)程的退出信息了。

只用研究低16個比特位。

進(jìn)程退出的情況有四種：

1、正常退出(自愿，代碼執(zhí)行完，結(jié)果正確)

2、錯誤退出（自愿，代碼執(zhí)行完，結(jié)果不正確）

3、異常退出（非自愿，代碼未執(zhí)行完，退出碼無意義）

4、被其他進(jìn)程終止（非自愿，代碼未執(zhí)行完，退出碼無意義）

這四種情況，可以按照進(jìn)程是否收到信號來分類，第一種和第二種進(jìn)程未收到信號，第三和第四種進(jìn)程收到信號。

當(dāng)被等待進(jìn)程不是被信號所終止時，低8位全是0，而次低8位則是被等待進(jìn)程的退出碼。

當(dāng)被等待進(jìn)程是被信號所終止時，低7位表示被等待進(jìn)程收到的信號。

如果進(jìn)程是正常終止，如何顯示地知道退出碼？

如果進(jìn)程是收到信號而終止，如何知道它收到了什么信號？直接就是低7位表示的是進(jìn)程收到的信號，如果是非法的信號，說明它沒有收到信號，這個值是無效的。

測試：

 #include <stdio.h>                                                    
 #include <unistd.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/wait.h>
 #include <stdlib.h>
 
 int main(void)
 {
   pid_t id = fork(); //創(chuàng)建子進(jìn)程
   if(id == 0)
   {
     //child
     //執(zhí)行5秒
     int cnt =7;
     while(cnt)
     {
       printf("child[%d] , cnt:%d\n", getpid(), cnt);
       sleep(1);
       cnt--;
     }
     exit(12);
   }
   sleep(10);
   int status;
   pid_t ret = waitpid(id, &status, 0);
   if(ret > 0)
   {
     //wait success, ret is pid;
     printf("father wait child[%d] success\n", ret);
   }
   else{
     //wait failed.
   printf("father wait failed\n");
   }
   printf("get a exit num : %d\n, get a single:%d", (status >> 8) & 0XF    FFF, status & 0XFFFF);
   sleep(2);                                                           
   return 0;
 }

當(dāng)然，還可以不需要進(jìn)行位運算，系統(tǒng)提供了兩個宏，可以得到退出信息

• WIFEXITED(status)：如果被等待進(jìn)程正常退出則未真。
• WEXITSTATUS(status)：如果WFIEXITED(status)為真，提取被等待進(jìn)程的退出碼。

 #include <stdio.h>                                                                                                                                              
 #include <unistd.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/wait.h>
 #include <stdlib.h>
 int main(void)
 {
   pid_t id = fork(); //創(chuàng)建子進(jìn)程
   if(id == 0)
   {
     //child
    //執(zhí)行5秒
    printf("i am child precess\n");
    sleep(5);
    exit(12);
  }
  sleep(3);
  int status;
  printf("father begin wait\n");
  pid_t ret = waitpid(id, &status, 0);
  if(ret > 0)
 {
    //wait success, ret is pid;
    printf("father wait child[%d] success\n", ret);
  }
  else{
    //wait failed.
    printf("father wait failed\n");
  }
  if(WIFEXITED(status))
  {
    printf("exit code : %d\n", WEXITSTATUS(status));
  }
  else{
    printf("get a signal\n");
 }
  sleep(2);
  return 0;
}   

執(zhí)行結(jié)果

到此這篇關(guān)于C語言控制進(jìn)程之進(jìn)程等待詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言進(jìn)程等待內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！