【Linux】—— 进程等待 waitwaitpid

news/2025/3/19 4:46:13/

序言:

 

之前讲过,子进程退出,父进程如果不管不顾,就可能造成‘僵尸进程’的问题,进而造成内存泄漏。因此,为了解决这个问题,就需要用到有关 “进程等待” 的基本知识!!!
 


目录

(一)进程的等待必要性

(二)进程等待的方法

1、wait方法

2、waitpid方法

(三)获取子进程status

 1、进程的阻塞等待方式

2、进程的非阻塞等待方式

总结


(一)进程的等待必要性

进程等待通常是指父进程等待子进程的执行完成。当一个进程创建了一个子进程,并希望在子进程执行完成后再继续执行自己的任务时,父进程需要等待子进程的完成。

以下是一些常见的原因和情况,需要进程等待:

  1. 避免僵尸进程:如果父进程不等待子进程完成而直接退出,子进程可能会成为僵尸进程。僵尸进程是已经完成执行但尚未被父进程回收的子进程。为了避免僵尸进程的产生,父进程需要等待子进程完成并回收子进程的资源

  2. 父子进程间通信:在使用fork()系统调用创建子进程时,父进程通常需要等待子进程完成,以确保获取子进程的执行结果或处理子进程的退出状态;

  3. 最后,父进程派给子进程的任务完成的如何,我们需要知道。如,子进程运行完成,结果对还是不对,或者是否正常退出。
     

因此,我们可以得出进程等待就是:

  • 通过系统调用,获取子进程退出码或者退出信号的方式,顺便释放内存问题

(二)进程等待的方法

进程等待可以通过操作系统提供的函数来实现,主要有以下两种方法来进程等待操作:

  • waitpid函数:等待指定的子进程完成。可以设置选项参数来指定等待条件。
  • wait函数:等待任意一个子进程完成并获取其退出状态。

1、wait方法

遇到新的函数,如果不认识,就先去系统中查询一下:

 【说明】

  1. 返回值:成功返回被等待进程pid,失败返回-1。
  2. 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
     

接下来,通过代码简单的

 int main(){pid_t id = fork();if(id == 0){//子进程int cnt = 5;while(cnt){printf("我是子进程,我还活着呢,我还有%dS, pid: %d, ppid%d\n", cnt    --, getpid(), getppid());sleep(1);}exit(0);}sleep(10);// 父进程pid_t ret_id = wait(NULL);printf("我是父进程,等待子进程成功, pid: %d, ppid: %d, ret_id: %d\n",getp    id(), getppid(), ret_id);    sleep(5);}

输出显示:

【解释】

  • 上述代码是一个简单的示例,展示了父进程创建子进程,并使用wait函数等待子进程完成。

进阶着又有一个问题:那就是父进程在 wait的时候,如果子进程没有退出,那么父进程在干什么呢?

我们把代码改一下看输出结果。代码如下:

 int main(){pid_t id = fork();if(id == 0){//子进程int cnt = 5;while(cnt){printf("我是子进程,我还活着呢,我还有%dS, pid: %d, ppid%d\n", cnt    --, getpid(), getppid());sleep(1);}exit(0);}// 父进程pid_t ret_id = wait(NULL);printf("我是父进程,等待子进程成功, pid: %d, ppid: %d, ret_id: %d\n",getp    id(), getppid(), ret_id);    sleep(5);}

输出显示:


2、waitpid方法

wait 和 waitpid 的头文件一样。具体如下:

pid_ t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);


返回值
        1、当正常返回的时候waitpid返回收集到的子进程的进程ID;
        2、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;
       3、 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:
               1. Pid=-1,等待任一个子进程。与wait等效。
               2. Pid>0.等待其进程ID与pid相等的子进程。
     status:
        1.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)
        2.WEXITSTATUS(status): 若WIFEXITED非零,提取子进程退出码。(查看进程的退出码)
     options:
        1.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。
 

  1. 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。
  2. 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。
  3. 如果不存在该子进程,则立即出错返回。
     

(三)获取子进程status

  1. 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。
  2. 如果传递NULL,表示不关心子进程的退出状态信息。
  3. 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。
  4. status不能简单的当作整形来看待,可以当作位图来看待,具体细节如下图(只研究status低16比特位)

具体可以向下述这样理解: 

 

 

判断一个进程是否正常退出,只需要判断是否接收到进程终止信号大于0,异常退出,有进程终止信号;等于0,正常退出。 

代码演示:

int main()
{pid_t id = fork();if(id == 0){//子进程int cnt = 5;while(cnt){printf("我是子进程,我还活着呢,我还有%dS, pid: %d, ppid: %d\n", cnt--, getpid(), getppid());sleep(1);}exit(111);}                                                                                                                          // 父进程int status =0 ;pid_t ret_id = waitpid(id, &status, 0);printf("我是父进程,等待子进程成功, pid: %d, ppid: %d, ret_id: %d,child exit code: %d, child exit signal: %d\n"\,getpid(), getppid(), ret_id,(status>>8)&0xFF, status & 0x7F);sleep(2);
}

输出结果:


 1、进程的阻塞等待方式

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>int main()
{pid_t pid;pid = fork();if(pid < 0){printf("%s fork error\n",__FUNCTION__);return 1;} else if( pid == 0 ){ //childprintf("child is run, pid is : %d\n",getpid());sleep(5);exit(257);} else{int status = 0;pid_t ret = waitpid(-1, &status, 0);//阻塞式等待,等待5Sprintf("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;
}

输出展示:

 此运行结果是子进程正常退出的场景

2、进程的非阻塞等待方式

  1 #include<stdio.h>2 #include<unistd.h>3 #include<stdlib.h>4 #include <sys/types.h>5 #include <sys/wait.h>6 7 int main()8 {9   pid_t pid;10   pid = fork();11   if(pid < 0){12     printf("%s fork error\n",__FUNCTION__);13     return 1;14   }else if( pid == 0 ){ //child15       printf("child is run, pid is : %d\n",getpid());16       sleep(5);17       exit(1);18     } else{19       int status = 0;20       pid_t ret = 0;21       do22       {23         ret = waitpid(-1, &status, WNOHANG);//非阻塞式等待24         if( ret == 0 ){25         printf("child is running\n");26       }27       sleep(1);28       }while(ret == 0);29       if( WIFEXITED(status) && ret == pid ){30       printf("wait child 5s success, child return code is :%d.\n",WEXITS    TATUS(status));31       }else{32         printf("wait child failed, return.\n");33         return 1;34       }35     }                                                                   36   return 0;37 }38 

输出展示:

调用 waitpid 函数(非阻塞,WNOHANG)父子进程交替打印进行各自的循环,大概 5s 之后子进程, 可以看到子进程由 S+ 变成 Z+。

若WIFEXITED(status)为真---->进程正常退出

若WEXITSTATUS(status)>0---->WEXITSTATUS(status)表示子进程的退出码


总结

以上便是关于进程等待的全部知识了。感谢大家的观看与支持!!!


http://www.ppmy.cn/news/1016502.html

相关文章

《开发实战》09 | 数值计算:注意精度、舍入和溢出问题

国外的计算程序使用的是单步计算法。在单步计算法中&#xff0c;ab%代表的是 a*(1b%)。所以&#xff0c;手机计算器计算 10%10% 时&#xff0c;其实计算的是10%*&#xff08;110%&#xff09;&#xff0c;所以得到的是 0.11 而不是 0.2。 Double System.out.println(0.10.2); …

Jmeter的登录密码加密问题

文章目录 密码采用密文参数化&#xff08;虽加密但密文不变&#xff09;用户参数JDBC参数化&#xff08;数据库有访问权限&#xff09;CSV参数化函数助手使用beanshell引用jar包的方式 密码采用密文参数化&#xff08;虽加密但密文不变&#xff09; 用户参数 JDBC参数化&…

react-dnd的使用

介绍&#xff1a; React DnD&#xff08;Drag and Drop&#xff09;是一个用于实现拖放功能的 React 拓展库。它提供了一组用于构建可拖动和可放置组件的高阶组件和钩子函数。 使用&#xff1a; 安装 react-dnd 和 react-dnd-html5-backend&#xff1a; npm install react-d…

百川智能发布首个530亿参数闭源大模型,今年追上GPT-3.5

4月官宣创业&#xff0c;6月15日发布第一款7B开源模型&#xff0c;7月11日发布第二款13B、130亿参数开源模型。 平均保持2个月一个版本发布速度&#xff0c;8月8日&#xff0c;百川智能发布了创业以来的首个530亿参数闭源大模型——Baichuan-53B&#xff08;以下简称“53B”&a…

位运算:高效处理数据的神奇技巧

位运算&#xff1a;高效处理数据的神奇技巧 开始本篇文章之前先推荐一个好用的学习工具&#xff0c;AIRIght&#xff0c;借助于AI助手工具&#xff0c;学习事半功倍。欢迎访问&#xff1a;http://airight.fun/。 也把我学习过程中搜集的资料分享给大家&#xff0c;希望可以帮助…

Unity 基础函数

Mathf&#xff1a; //1.π-PI print(Mathf.PI); //2.取绝对值-Abs print(Mathf.Abs(-10)); print(Mathf.Abs(-20)); print(Mathf.Abs(1)); //3.向上取整-Ce il To In t float f 1.3f; int i (int)f; …

4.时间与窗口

4.1 时间类型 在Flink中定义了3种时间类型&#xff1a; 事件时间&#xff08;Event Time&#xff09;:事件的发生事件&#xff0c;数据本身自带时间字段。处理时间&#xff08;Processing Time&#xff09;&#xff1a;计算引擎处理时的系统时间。和摄取时间&#xff08;Inge…

OLAP与OLTP的异同、定义及优劣

OLAP与OLTP的异同、定义及优劣 OLAP&#xff1a;联机分析处理定义应用场景优缺点 OLTP&#xff1a;联机事物处理定义应用场景优缺点 OLTP与OLAP异同点相同点不同点例子 OLAP&#xff1a;联机分析处理 定义 OLAP&#xff08;Online Analytical Processing&#xff0c;联机分析…