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Linux操作系统--进程等待

news 来源：原创 2025/4/22 12:33:29

1.进程等待的必要性

2进程等待的方法：

2.1wait方法

2.2waitpid方法

1.3获取子进程status

waitpid的使用

1.进程等待的必要性

之前在进程状态章节，我们讲过僵尸进程的危害。僵尸进程无法被杀死，需要通过进程等待来杀掉它，进而解决内存泄漏问题

我们通过进程进程等待，获得子进程的退出情况----父进程得知道自己布置给子进程的任务，它完成的怎么样了。

2进程等待的方法：

2.1wait方法

#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

2.2waitpid方法

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；

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：
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，不及以等待。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

1.3获取子进程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
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不能简单的当作整型来看待，可以当作位图来看待

WIFEXITED 宏用于检测子进程是否正常退出

(status) 的最低八位 (&0xFF) 被检查。
如果这八个比特全为零，则说明子进程是由于调用 exit() 正常结束的。

这意味着，如果子进程因接收到某种致命信号而被迫终止，那么这八个比特不会全部为零，从而使得 WIFEXITED 返回假值。

WEXITSTATUS 的工作原理

一旦确认子进程确实正常退出（即 WIFEXITED(status) 返回真），就可以使用 WEXITSTATUS 来获取实际的退出状态码。其典型定义如下：

这里的关键操作有两点：

将整个 status 右移八位 (>> 8) ，以便丢弃低位上的标志比特；
接着再次与 0xFF 执行按位 AND 操作，确保只保留高位中的有效退出码4。

因此，最终的结果是从原始 status 值中抽取出来的真正的退出状态码

#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
int main()
{pid_t pid = fork();if(pid == -1){perror("fork");exit(1);}if(pid == 0){sleep(20);exit(10);}else{int st;int ret = wait(&st);//0x7F转成二进制1111 111，因为子进程正常退出st的0-7比特位都是0//我们&0x7F是为了验证子进程是否正常退出if(ret > 0 && (st & 0x7F)==0){printf("child exit code:%d\n",(st>>8)&0xFF);}else if(ret > 0){printf("sig code: %d\n",st&0x7f);}}return 0;
}

如果直接杀掉进程：

waitpid的使用

进程阻塞等待方式：

#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>int main()
{pid_t pid = fork();if(pid < 0){perror("fork");exit(1);}else if(pid == 0){printf("child is run, pid is : %d\n",getpid());sleep(5);exit(257);}else{int status = 0;pid_t ret = waitpid(-1,&status,0);printf("this is test for wait\n");if(WIFEXITED(status) && ret == pid)printf("wait child 5s success, child return code is :%d\n",WEXITSTATUS(status));else{printf("wait child failed,return\n");return 1;}}return 0;
}

进程的非阻塞等待方式：

#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>int main()
{pid_t pid = fork();if(pid < 0){perror("fork");exit(1);}else if(pid == 0){printf("child is run, pid is : %d\n",getpid());sleep(5);exit(1);}else{int status = 0;pid_t ret = 0;do{ret = waitpid(-1,&status,WNOHANG);if(ret == 0)printf("child is running\n");sleep(1);} while(ret == 0);if(WIFEXITED(status) && ret == pid)printf("wait child 5s success, child return code is :%d\n",WEXITSTATUS(status));else{printf("wait child failed,return\n");return 1;}}return 0;
}