一、wait()和waitpid()函數的區別
pid_t wait(int *status)
進程一旦調用了wait,就立即阻塞自己,由wait自動分析是
否當前進程的某個子進程已經退出,如果讓它找到了這樣一個
已經變成僵尸的子進程, wait就會收集這個子進程的信息,并
把它徹底銷毀后返回;如果沒有找到這樣一個子進程,wait就
會一直阻塞在這里,直到有一個出現為止。
參數status用來保存被收集進程退出時的一些狀態,它是
一個指向int類型的指針。但如果我們對這個子進程是如何死掉
的毫不在意,只想把這個僵尸進程消滅掉,(事實上絕大多數
情況下,我們都會這樣想),我們就可以設定這個參數為
NULL,就象下面這樣: pid = wait(NULL);
如果成功,wait會返回被收集的子進程的進程ID,如果調用進
程沒有子進程,調用就會失敗,此時wait返回-1,同時errno被
置為ECHILD。
waitpid的函數原型是:
waitpid系統調用在Linux函數庫中的原型是:
#include #include
pid_t waitpid(pid_t pid,int *status,int options)
從本質上講,系統調用waitpid和wait的作用是完全相同
的,但waitpid多出了兩個可由用戶控制的參數pid和options,
從而為我們編程提供了另一種更靈活的方式。
下面我們就來詳細介紹一下這兩個參數:
● pid 從參數的名字pid和類型pid_t中就可以看出,
這里需要的是一個進程ID。但當pid取不同的值時,在這里有不
同的意義。 pid>0時,只等待進程ID等于pid的子進
程,不管其它已經有多少子進程運行結束退出了,只要指定的
子進程還沒有結束,waitpid就會一直等下去。 pid=-
1時,等待任何一個子進程退出,沒有任何限制,此時waitpid
和wait的作用一模一樣。 pid=0時,等待同一個進程
組中的任何子進程,如果子進程已經加入了別的進程組,
waitpid不會對它做任何理睬。 pid
指定進程組中的任何子進程,這個進程組的ID等于pid的絕對
值。
● options options提供了一些額外的選項來控制waitpid,
目前在Linux中只支持WNOHANG和WUNTRACED兩個選項,
這是兩個常數,可以用"|"運算符把它們連接起來使用,比如:
ret=waitpid(-1,NULL,WNOHANG | WUNTRACED);
如果我們不想使用它們,也可以把options設為0,如:
ret=waitpid(-1,NULL,0); 如果使用了WNOHANG參數
調用waitpid,即使沒有子進程退出,它也會立即返回,不會像
wait那樣永遠等下去。 而WUNTRACED參數,由于
涉及到一些跟蹤調試方面的知識,加之極少用到,這里就不多
費筆墨了,有興趣的讀者可以自行查閱相關材料。 看
到這里,聰明的讀者可能已經看出端倪了--wait不就是經過包裝
的waitpid嗎?沒錯,察看/include/unistd.h文
件349-352行就會發現以下程序段: static inline
pid_t wait(int * wait_stat) { return waitpid(-
1,wait_stat,0); } 返回值和錯誤
waitpid的返回值比wait稍微復雜一些,一共有3種情況:
● 當正常返回的時候,waitpid返回收集到的子進程的進程ID;
● 如果設置了選項WNOHANG,而調用中waitpid發現沒有已
退出的子進程可收集,則返回0;
● 如果調用中出錯,則返回-1,這時errno會被設置成相應的
值以指示錯誤所在;當pid所指示的子進程不存在,或此進程存
在,但不是調用進程的子進程,waitpid就會出錯返回,這時
errno被設置為ECHILD 其它: 調用 wait&waitpid 來處理終止
的子進程: pid_t wait(int * statloc); pid_t waitpid(pid_t pid,
int *statloc, int options); 兩個函數都返回兩個值:函數的返回
值和終止的子進程ID,而子進程終止的狀態則是通過statloc指
針返回的。 wait&waitpid 的區別是顯而易見的,wait等待第一
個終止的子進程,而waitpid則可以指定等待特定的子進程。這
樣的區別可能會在下面這種情況時表現得更加明顯:當同時有
5個客戶連上服務器,也就是說有五個子進程分別對應了5個客
戶,此時,五個客戶幾乎在同時請求終止,這樣一來,幾乎同
時,五個FIN發向服務器,同樣的,五個SIGCHLD信號到達服
務器,然而,UNIX的信號往往是不會排隊的,顯然這樣一來,
信號處理函數將只會執行一次,殘留剩余四個子進程作為僵尸
進程駐留在內核空間。此時,正確的解決辦法是利用waitpid(-
1, &stat, WNOHANG)防止留下僵尸進程。其中的pid為-1表
明等待第一個終止的子進程,而WNOHANG選擇項通知內核在
沒有已終止進程項時不要阻塞。
wait&waitpid 區別 :
waitpid提供了wait函數不能實現的3個功能: waitpid等待特定的
子進程, 而wait則返回任一終止狀態的子進程; waitpid提供了一
個wait的非阻塞版本; waitpid支持作業控制(以WUNTRACED選
項). 用于檢查wait和waitpid兩個函數返回終止狀態的宏: 這兩個
函數返回的子進程狀態都保存在statloc指針中, 用以下3個宏可
以檢查該狀態: WIFEXITED(status): 若為正常終止, 則為真. 此
時可執行 WEXITSTATUS(status): 取子進程傳送給exit或_exit
參數的低8位. WIFSIGNALED(status): 若為異常終止, 則為真.
此時可執行 WTERMSIG(status): 取使子進程終止的信號編號.
WIFSTOPPED(status): 若為當前暫停子進程, 則為真. 此時可
執行 WSTOPSIG(status): 取使子進程暫停的信號編號
二、SIGCHLD信號
簡單的說,子進程退出時父進程會收到一個SIGCHLD信號,默認的處理是忽略這個信號,而常規的做法是在這個信號處理函數中調用wait函數獲取子進程的退出狀態。
三、既然在SIGCHLD信號的處理函數中要調用wait函數族,為什么有了wait函數族還需要使用SIGCHLD信號?
我們知道,unix中信號是采用異步處理某事的機制,好比說你準備去做某事,去之前跟鄰居張三說如果李四來找你的話就通知他一聲,這讓你可以抽身出來去做這件事,而李四真正來訪時會有人通知你,這個就是異步信號一個較為形象的比喻。
一般的,父進程在生成子進程之后會有兩種情況:一是父進程繼續去做別的事情,類似上面舉的例子;另一是父進程啥都不做,一直在wait子進程退出,因為有時候父進程依賴子進程干完某事后才能繼續 。
SIGCHLD信號就是為這第一種情況準備的,它讓父進程去做別的事情,而只要父進程注冊了處理該信號的函數,在子進程退出時就會調用該函數,在函數中wait子進程得到終止狀態之后再繼續做父進程的事情。
最后,我們來明確以下二點:
1)凡父進程不調用wait函數族獲得子進程終止狀態的子進程在退出時都會變成僵尸進程。
2)SIGCHLD信號可以異步的通知父進程有子進程退出。
signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
//忽略SIGCHLD信號,這常用于并發服務器的性能的一個技巧
//因為并發服務器常常fork很多子進程,子進程終結之后需要
//服務器進程去wait清理資源。如果將此信號的處理方式設為
//忽略,可讓內核把僵尸子進程轉交給init進程去處理,省去了
//大量僵尸進程占用系統資源。(Linux Only)
some code();
pid = fork(); //生成一個子進程
if (pid < 0) // error check.
handle_err();
if (pid == 0)
exit (execl(....)); // child process.
else
if (wait(&ret) < 0)
perror(\"wait\"); //parent process
//在這里wait,都會得No Such process的錯誤,
//因為子進程終止后,內核會向父進程發送SIGCHLD
//信號,但是上面已將此信號設為忽略,實質上由
//init來接收此子進程的處理。