深入探討:unix多進(jìn)程編程之wait()與waitpid()函數(shù)
當(dāng)一個(gè)進(jìn)程正?；虍惓＝K止的時(shí)候，內(nèi)核就像其父進(jìn)程發(fā)送SIGCHLD信號(hào)，因?yàn)樽舆M(jìn)程是個(gè)一步事件，所以這種信號(hào)也是內(nèi)核系那個(gè)父進(jìn)程發(fā)的異步通知。父進(jìn)程可以選擇忽略該信號(hào)，或者提供一個(gè)該信號(hào)發(fā)生時(shí)即被調(diào)用執(zhí)行的函數(shù)。對(duì)于這種信號(hào)的系統(tǒng)默認(rèn)動(dòng)作是忽略它。
現(xiàn)在要知道調(diào)用wait或waitpid的進(jìn)程可能會(huì)發(fā)生什么情況：
如果其所有子進(jìn)程都在運(yùn)行，則阻塞。
如果一個(gè)子進(jìn)程已經(jīng)終止，正在得帶的父進(jìn)程獲取到終止?fàn)顟B(tài)，則取得該子進(jìn)程的終止?fàn)顟B(tài)立即返回。
如果他沒(méi)有任何子進(jìn)程，則立即出錯(cuò)返回。
如果進(jìn)程由于接收到SIGCHLD信號(hào)而調(diào)用wait，則可期望wait會(huì)立即返回。但是如果在任意時(shí)刻調(diào)用wait則進(jìn)程可能會(huì)阻塞。
兩個(gè)函數(shù)原型
#include <sys/wait.h>
pid_t wait(int *status);
pit_t wait(pid_t pid,int *status,int options);
函數(shù)若成功，返回進(jìn)程ID，若出錯(cuò)則返回-1；
下面就來(lái)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)展示一下我們的wait函數(shù)
#include "apue.h"
#include <sys/wait.h>
int main(void)
{
pid_t pid1,pid2;
printf("before fork\n");
if((pid1=fork())<0){
printf("fork error");
}else if(pid1==0){
printf("child process 'spid=%d\n",getpid());
sleep(3);
}else{
pid2=wait(NULL);
printf("wait process 's pid=%d\n",pid2);
}
exit(0);
}
輸出結(jié)果： 
當(dāng)程序運(yùn)行的時(shí)候明顯的可以看到在輸出最后一行 的時(shí)候等待了三秒鐘。也就是父進(jìn)程等待子進(jìn)程的結(jié)束。父進(jìn)程才能撲捉子進(jìn)程，然后得到wait要得到的結(jié)果。
參數(shù)status：
參數(shù)status是一個(gè)整型指針。如果參數(shù)status的值不是NULL，wait就會(huì)把子進(jìn)程退出時(shí)的狀態(tài)取出并存入其中，這是一個(gè)整數(shù)值（int），指出了子進(jìn)程是正常退出還是被非正常結(jié)束的（一個(gè)進(jìn)程也可以被其他進(jìn)程用信號(hào)結(jié)束，我們將在以后的文章中介紹），以及正常結(jié)束時(shí)的返回值，或被哪一個(gè)信號(hào)結(jié)束的等信息。由于這些信息被存放在一個(gè)整數(shù)的不同二進(jìn)制位中，所以用常規(guī)的方法讀取會(huì)非常麻煩，人們就設(shè)計(jì)了一套專門的宏（macro）來(lái)完成這項(xiàng)工作，下面我們來(lái)學(xué)習(xí)一下其中最常用的兩個(gè)：
1，WIFEXITED(status) 這個(gè)宏用來(lái)指出子進(jìn)程是否為正常退出的，如果是，它會(huì)返回一個(gè)非零值。
（請(qǐng)注意，雖然名字一樣，這里的參數(shù)status并不同于wait唯一的參數(shù)--指向整數(shù)的指針status，而是那個(gè)指針?biāo)赶虻恼麛?shù)，切記不要搞混了。）
2， WEXITSTATUS(status) 當(dāng)WIFEXITED返回非零值時(shí)，我們可以用這個(gè)宏來(lái)提取子進(jìn)程的返回值，如果子進(jìn)程調(diào)用exit(5)退出，WEXITSTATUS(status) 就會(huì)返回5；如果子進(jìn)程調(diào)用exit(7)，WEXITSTATUS(status)就會(huì)返回7。請(qǐng)注意，如果進(jìn)程不是正常退出的，也就是說(shuō)， WIFEXITED返回0，這個(gè)值就毫無(wú)意義。
詳細(xì)的書(shū)中的表
下面的例子就是獲取到子進(jìn)程的終止信號(hào)。然后進(jìn)行輸出。
#include "apue.h"
#include<sys/wait.h>
void pr_exit(int);
int main(void)
{
pid_t pid;
int status;
if((pid=fork())<0){
err_sys("fork error");
}else if(pid==0){
exit(7);
}
if(wait(&status)!=pid)
err_sys("wait error");
pr_exit(status);
if((pid=fork())<0)
err_sys("fork error");
else if(pid==0)
// printf("child pid=%d\n",getpid());
//printf("child pid=%d\n",getppid());
abort();
if(wait(&status)!=pid)
err_sys("wait error");
pr_exit(status);
if((pid=fork())<0)
err_sys("fork error");
else if(pid==0)
//printf(" parent pid=%d\n",getppid());
//printf("child pid=%d\n",getpid());
status/=0;
if(wait(&status)!=pid)
err_sys("wait error");
pr_exit(status);
exit(0);
}
void pr_exit(int status)
{
if(WIFEXITED(status))
printf("normal termination,exitstatus=%d\n",WEXITSTATUS(status));
elseif(WIFSIGNALED(status))
printf("abnormal termination,signalstatus=%d\n",WTERMSIG(status),
#ifdef WCOREDUMP
WCOREDUMP(status)?"(core file generated)":"");
#else
"");
#endif
elseif(WIFSTOPPED(status))
printf("child stopped ,signal number=%d\n",
WSTOPSIG(status));
}
輸出結(jié)果：
從結(jié)果我們看到了調(diào)用exit為正常終止函數(shù)。
Waitpid函數(shù)。
當(dāng)我們需要等待一個(gè)特定進(jìn)程的函數(shù)時(shí)候，我們這個(gè)時(shí)候就需要用到了waitpid函數(shù)了。從上文看到waitpid函數(shù)原型，我們也都了解到有個(gè)pid_t參數(shù)。
解釋如下：
Pid=-1,等待任一個(gè)子進(jìn)程。與wait等效。
Pid>0.等待其進(jìn)程ID與pid相等的子進(jìn)程。
Pid==0等待其組ID等于調(diào)用進(jìn)程組ID的任一個(gè)子進(jìn)程。
Pid<-1等待其組ID等于pid絕對(duì)值的任一子進(jìn)程。
Waitpid返回終止子進(jìn)程的進(jìn)程ID。并將該子進(jìn)程的終止?fàn)顟B(tài)存放在有status指向的存儲(chǔ)單元中。
Waitpid 函數(shù)提供了wait函數(shù)沒(méi)有提供的三個(gè)功能。
Waitpid可等待一個(gè)特定的進(jìn)程，而wait則返回任一個(gè)終止子進(jìn)程的狀態(tài)。
Waitpid提供了yigewait費(fèi)阻塞版本。有時(shí)候用戶希望取得一個(gè)子進(jìn)程的狀態(tài)，但不想阻塞。
Waitpid支持作業(yè)控制。
Waitpid返回值和錯(cuò)誤
waitpid的返回值比wait稍微復(fù)雜一些，一共有3種情況：
當(dāng)正常返回的時(shí)候，waitpid返回收集到的子進(jìn)程的進(jìn)程ID；
如果設(shè)置了選項(xiàng)WNOHANG，而調(diào)用中waitpid發(fā)現(xiàn)沒(méi)有已退出的子進(jìn)程可收集，則返回0；
如果調(diào)用中出錯(cuò)，則返回-1，這時(shí)errno會(huì)被設(shè)置成相應(yīng)的值以指示錯(cuò)誤所在；
當(dāng)pid所指示的子進(jìn)程不存在，或此進(jìn)程存在，但不是調(diào)用進(jìn)程的子進(jìn)程，waitpid就會(huì)出錯(cuò)返回，這時(shí)errno被設(shè)置為ECHILD；
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
pid_tpc, pr;
pc=fork();
if(pc<0){
/*如果fork出錯(cuò) */
printf("Erroroccured on forking.\n");
}elseif(pc==0){
/*如果是子進(jìn)程 */
sleep(10);
/*睡眠10秒 */
exit(0);
}
/*如果是父進(jìn)程 */
do{
pr=waitpid(pc,NULL, WNOHANG);
/*使用了WNOHANG參數(shù)，waitpid不會(huì)在這里等待 */
if(pr==0){
/*如果沒(méi)有收集到子進(jìn)程 */
printf("Nochild exited\n");
sleep(1);
}
} while(pr==0);
/*沒(méi)有收集到子進(jìn)程，就回去繼續(xù)嘗試 */
if(pr==pc)
printf("successfullyget child %d\n", pr);
else
printf("someerror occured\n");
}
輸出結(jié)果：
從結(jié)果中，我們看到父進(jìn)程一直在等待子進(jìn)程的結(jié)束。
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