配合之前說過的sigaction函數和waitpid函數,我們可以解決子進程變成僵尸進程的問題。
先看如下示例程序:
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>int main() {pid_t pid;int i;// 循環創建20個子進程for(i = 0; i < 20; ++i) {pid = fork();if(pid == 0) {break;}}if(pid > 0) {while(1) {printf("parent pid : %d \n", getpid());sleep(2);}} else if(pid == 0) {printf("child pid : %d \n", getpid());}return 0;
}
創建20個子進程,同時父進程不結束,使用ps -aux
查看進程狀態:
可以看到20個子進程均成為僵尸進程,如下示例程序利用子進程結束后給父進程發送SIGCHLD信號這一機制,解決此問題:
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <wait.h>void catchFunc(int signo) {// 處理僵尸子進程printf("捕捉到了信號:%d \n", signo);while(1) {// 用waitpid回收任意子進程, 并設置為非阻塞int ret = waitpid(-1, NULL, WNOHANG);if(ret > 0) {// 說明回收了一個子進程printf("子進程%d已被回收\n", ret);} else if(ret == 0) {// 表明當前有子進程在運行break;} else if(ret == 1){// 表明以及沒有子進程了break;}}
}int main() {// 提前設置好阻塞信號集,阻塞SIGCHLD,因為有可能子進程很快結束,父進程還沒有注冊完信號捕捉sigset_t set;sigemptyset(&set);sigaddset(&set, SIGCHLD);sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, NULL);pid_t pid;int i;// 循環創建20個子進程for(i = 0; i < 20; ++i) {pid = fork();if(pid == 0) {break;}}if(pid > 0) {// 父進程來捕獲SIGCHLD信號,在自定義捕獲函數中釋放子進程的內核資源。struct sigaction act;act.sa_flags = 0;act.sa_handler = catchFunc;sigemptyset(&act.sa_mask);int res = sigaction(SIGCHLD, &act, NULL);if(res == -1) {perror("sigaction error");exit(1);}// 注冊完信號捕捉以后,解除阻塞sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL);while(1) {//printf("parent pid : %d \n", getpid());sleep(2);}} else if(pid == 0) {//printf("child pid : %d \n", getpid());}return 0;
}
運行結果如下:
這段程序有幾個需要注意的細節:
- 有人可能會產生誤解:覺得應該每個子進程死亡以后,發送SIGCHLD信號給父進程,然后父進程中捕獲到SIGCHLD信號,內核調用一次catchFunc來回收該子進程,循環往復… 其實這是有問題的,因為一個子進程死亡后,在執行catchFunc的過程中又有多個子進程死亡而發送SIGCHLD信號,我們之前說過,某個信號捕捉函數執行期間,該信號自動被屏蔽,所以緊接著死亡的這些子進程就無法被回收。而解決這一問題的方法是:在catchFunc捕捉函數中
int ret = waitpid(-1, NULL, WNOHANG);
設置為非阻塞,并加上死循環,讓其一次調用多次回收,知道當前沒有死亡的子進程了,就break出來繼續執行父進程的代碼。 - 應當提前設置好阻塞信號集,阻塞SIGCHLD,因為有可能子進程很快結束,父進程還沒有注冊完信號捕捉。等到父進程執行
int res = sigaction(SIGCHLD, &act, NULL);
完成SIGCHLD信號捕捉的注冊后,再使用sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL);
解除阻塞。