linu应用边角料6——linux进程wait与waitpid函数

1、wait的工作原理

(1)子进程结束时，系统向其父进程发送SIGCHILD信号
(2)父进程调用wait函数后阻塞
(3)父进程被SIGCHILD信号唤醒然后去回收僵尸子进程
(4)父子进程之间是异步的，SIGCHILD信号机制就是为了解决父子进程之间的异步通信问题，让父进程可以及时的去回收僵尸子进程。
(5)若父进程没有任何子进程则wait返回错误
2、程序

#include
#include
#include
#include
#include
int main(void)
{
pid_t pid = -1;
pid_t ret = -1;
int status = -1;

pid = fork();
if (pid > 0){
// 父进程
//sleep(1);
printf("parent.\n");
ret = wait(&status);

printf("子进程已经被回收，子进程pid = %d.\n", ret);
printf("子进程是否正常退出：%d\n", WIFEXITED(status));
printf("子进程是否非正常退出：%d\n", WIFSIGNALED(status));
printf("正常终止的终止值是：%d.\n", WEXITSTATUS(status));
}
else if (pid == 0){
// 子进程
printf("child pid = %d.\n", getpid());
return 51;
//exit(0);
}
else{
perror("fork");
return -1;
}
return 0;
}


(1)wait的参数status。status用来返回子进程结束时的状态，父进程通过wait得到status后就可以知道子进程的一些结束状态信息。
(2)wait的返回值pid_t，这个返回值就是本次wait回收的子进程的PID。当前进程有可能有多个子进程，wait函数阻塞直到其中一个子进程结束wait就会返回，wait的返回值就可以用来判断到底是哪一个子进程本次被回收了。
对wait做个总结：wait主要是用来回收子进程资源，回收同时还可以得知被回收子进程的pid和退出状态。
(3)fork后wait回收实例
(4)WIFEXITED、WIFSIGNALED、WEXITSTATUS这几个宏用来获取子进程的退出状态。
WIFEXITED宏用来判断子进程是否正常终止（return、exit、_exit退出）
WIFSIGNALED宏用来判断子进程是否非正常终止（被信号所终止）
WEXITSTATUS宏用来得到正常终止情况下的进程返回值的。

2.waitpid介绍

1、waitpid和wait差别
(1)基本功能一样，都是用来回收子进程
(2)waitpid可以回收指定PID的子进程
(3)waitpid可以阻塞式或非阻塞式两种工作模式
2、代码实例

//ret = waitpid(-1, &status, 0);
//ret = waitpid(pid, &status, 0);
ret = waitpid(pid, &status, WNOHANG); // 非阻塞式


(1)使用waitpid实现wait的效果
ret = waitpid(-1, &status, 0); -1表示不等待某个特定PID的子进程而是回收任意一个子进程，0表示用默认的方式（阻塞式）来进行等待，返回值ret是本次回收的子进程的PID
(2)ret = waitpid(pid, &status, 0); 等待回收PID为pid的这个子进程，如果当前进程并没有一个ID号为pid的子进程，则返回值为-1；如果成功回收了pid这个子进程则返回值为回收的进程的PID
(3)ret = waitpid(pid, &status, WNOHANG);这种表示父进程要非阻塞式的回收子进程。此时如果父进程执行waitpid时子进程已经先结束等待回收则waitpid直接回收成功，返回值是回收的子进程的PID；如果父进程waitpid时子进程尚未结束则父进程立刻返回（非阻塞），但是返回值为0（表示回收不成功）。
3、竟态初步引入
(1)全称是：竞争状态，多进程环境下，多个进程同时抢占系统资源（内存、CPU、文件IO）
(2)竞争状态对OS来说是很危险的，此时OS如果没处理好就会造成结果不确定。
(3)写程序当然不希望程序运行的结果不确定，所以我们写程序时要尽量消灭竞争状态。操作系统给我们提供了一系列的消灭竟态的机制，我们需要做的是在合适的地方使用合适的方法来消灭竟态。