waitpid函數

#include <sys/wait.h>

#include <sys/types.h>

?

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

作用：同wait，但可指定pid進程清理，可以不阻塞。

waitpid函數的第二個參數int *status跟wait函數的形參一樣，且都是利用相同的宏函數來進一步獲取結束進程的狀態和終止原因。

第一個形參pid：>0，則回收指定參數（pid）的PID進程；=-1，則回收該父進程的任意一個子進程，相當于wait函數；=0，則回收和當前調用waitpid函數一個組的任意子進程（即跟父進程在同一個組的所有子進程）；<-1，則回收指定進程組內的任意子進程。因此，-1的范圍最大，所有子進程；其次是小于-1和0，最后是指定具體的子進程。注意，wait函數和waitpid函數只能回收父進程自己的子進程，且一次wait或waitpid調用只能清理一個子進程，清理多個子進程應使用循環。在默認情況下，父進程fork后產生的子進程跟父進程在同一個進程組，因此參數為0時，在這種情況下，相當于回收fork產生的所有子進程。

再次強調：一次wait或waitpid調用只能回收一個子進程，如果回收的是多個子進程，則哪一個子進程先結束，則回收哪一個。如果都回收，則可以采用循環（for、while、do while等）。

第三個參數options：為0，則代表阻塞等待子進程結束，再回收，跟wait一樣；為WNOHANG，則不再等待，如果要回收的子進程都在運行，則直接返回0，然后接著執行后續程序；為WUNTRACED，如果子進程由于被停止產生的SIGCHLD，waitpid則立即返回；為WCONTINUED，如果子進程由于被SIGCONT喚醒而產生的SIGCHLD，waitpid則立即返回。

對于waitpid的返回值：如果沒有子進程或其它錯誤原因，則返回-1；如果成功回收子進程，則返回回收的那個子進程的ID；如果第三個參數為WNOHANG，且子進程都在運行，則返回0。

因此：waitpid( -1, NULL,0) 與 wait( NULL )是等效的，都是阻塞等待回收所有子進程。

?

//代碼

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/wait.h>int main(void)
{pid_t pid, pid2, wpid;int flg = 0;pid = fork();pid2 = fork();  //此時總共有4個進程（不包括shell）if(pid == -1){perror("fork error");exit(1);} else if(pid == 0){  //注意：pid=0的進程有兩個，子進程和子進程的子進程printf("I'm process child, pid = %d\n", getpid());sleep(5);exit(4);} else {        //注意：pid>0的進程有兩個，父進程和子進程do {wpid = waitpid(pid, NULL, WNOHANG);printf("---wpid = %d--------%d\n", wpid, flg++);if(wpid == 0){printf("NO child exited\n");sleep(1);}} while (wpid == 0);            //子進程不可回收if(wpid == pid){                //回收了指定子進程printf("I'm parent, I catched child process,""pid = %d\n", wpid);} else {printf("other...\n");}}return 0;
}

[root@localhost wait]# ./waitpid

---wpid = 0--------0

NO child exited

I'm process child, pid = 33493

---wpid = -1--------0

I'm process child, pid = 33495

other...

---wpid = 0--------1

NO child exited

---wpid = 0--------2

NO child exited

---wpid = 0--------3

NO child exited

---wpid = 0--------4

NO child exited

---wpid = 33493--------5

I'm parent, I catched child process,pid = 33493

?

?

//代碼：阻塞回收一個子進程

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>int main(int argc, char *argv[])
{int n = 5, i;                           //默認創建5個子進程pid_t p, q;if(argc == 2) {n = atoi(argv[1]);  //將字符串轉化為整數}for(i = 0; i < n; i++) {//出口1,父進程專用出口p = fork();if(p == 0)break;                  //出口2,子進程出口,i不自增else if (i == 3){q = p;   //將第4個子進程的ID保存在q中}}if(n == i){sleep(n);printf("I am parent, pid = %d\n", getpid());pid_t pid = waitpid(-1,NULL,0); //等價于 pid_t pid = wait(NULL);if( pid == -1){perror("waitpid");exit(1);}while(1);  //讓父進程陷入死循環，防止子進程被init回收} else {sleep(i);printf("I'm %dth child, pid = %d\n", i+1, getpid());}return 0;
}

//代碼：阻塞回收指定的進程（第4個子進程）if(n == i){sleep(n);printf("I am parent, pid = %d\n", getpid());//pid_t pid = waitpid(-1,NULL,0); //等價于 pid_t pid = wait(NULL);pid_t pid = waitpid(q,NULL,0);
if( pid == -1){perror("waitpid");exit(1);}while(1);  //讓父進程陷入死循環，防止子進程被init回收} else {sleep(i);printf("I'm %dth child, pid = %d\n", i+1, getpid());}//代碼：阻塞回收所有的子進程if(n == i){sleep(n);printf("I am parent, pid = %d\n", getpid());//pid_t pid = waitpid(-1,NULL,0); //等價于 pid_t pid = wait(NULL);//pid_t pid = waitpid(q,NULL,0);while(waitpid(-1,NULL,0)); // 等價于while(wait(NULL));while(1);  //讓父進程陷入死循環，防止子進程被init回收
認回收} else {sleep(i);printf("I'm %dth child, pid = %d\n", i+1, getpid());}//代碼：非阻塞（WNOHANG）回收所有的子進程if(n == i){sleep(n);printf("I am parent, pid = %d\n", getpid());//pid_t pid = waitpid(-1,NULL,0); //等價于 pid_t pid = wait(NULL);//pid_t pid = waitpid(q,NULL,0);//while(waitpid(-1,NULL,0)); // 等價于while(wait(NULL));do{
pid_t pid = waitpid(-1,NULL,WNOHANG);if ( pid > 0 )n--;}while( n > 0 )while(1);  //讓父進程陷入死循環，防止子進程被init回收} else {sleep(i);printf("I'm %dth child, pid = %d\n", i+1, getpid());}

[root@localhost wait]# ps aux

root????? 34224 57.1? 0.0?? 4164?? 356 pts/0??? R+?? 22:58?? 0:06 ./loop_fork

root????? 34230? 0.0? 0.0 123360? 1380 pts/2??? R+?? 22:58?? 0:00 ps aux

可以看到，所有子進程都被回收，沒有僵尸進程。

當第一個參數為-1時，為指定進程組：

[root@localhost wait]# ps ajx

? PPID?? PID?? PGID??? SID TTY???? TPGID ?STAT?? UID?? TIME COMMAND

?? ?0????? 2????? 0????? 0 ???????????? -1 ????S??????? 0?? 0:00 ?[kthreadd]

ps ajx指令：PPID為父進程ID；PID為進程ID；PGID為進程組ID。SID為會話ID。

[root@localhost wait]# cat | cat | cat | cat?? //執行這個命令，然后查看進程組ID

[root@localhost wait]# ps ajx

29904? 34326? 34326? 29904 pts/0???? 34326 S+?????? 0?? 0:00 cat

?29904? 34327? 34326? 29904 pts/0???? 34326 S+?????? 0?? 0:00 cat

?29904? 34328? 34326? 29904 pts/0???? 34326 S+?????? 0?? 0:00 cat

?29904? 34329? 34326? 29904 pts/0???? 34326 S+?????? 0?? 0:00 cat

可以看到這四個進程的進程組ID都一樣，屬于同一個進程組，為34326。因此要回收這四個子進程，第一個參數為：-34326。 ?要殺死這四個進程： kill -34326或kill -9 -34326

練習作業：父進程fork 3 個子進程，三個子進程一個調用ps命令， 一個調用自定義程序1(正常)，一個調用自定義程序2(會出段錯誤)。父進程使用waitpid對其子進程進行回收，并指出其狀態和退出的原因。

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