linux : waitpid函数

【waitpid系统调用】  
   
功能描述：
等待进程改变其状态。所有下面哪些调用都被用于等待子进程状态的改 变，获取状态已改变的子进程信息。状态改变可被认为是：1.子进程已终止。2.信号导致子进程停止执行。3.信号恢复子进程的执行。在子进程终止的情况 下，wait调用将允许系统释放与子进程关联的资源。如果不执行wait，终止了的子进程会停留在"zombie"状态。

如果发现子进程改变了状态，这些调用会立即返回。反之，调用会被阻塞直到子进程状态改变，或者由信号处理句柄所中断(假如系统调用没有通过sigaction的SA_RESTART标志重启动)。

wait 系统调用挂起当前执行中的进程，直到它的一个子进程终止。waitpid挂起当前进程的执行，直到指定的子进程状态发生变化。默认，waitpid只等待 终止状态的子进程，但这种行为可通过选项来改变。waitid系统调用对于等待哪个子进程状态改变提供了更精确的控制。
 
子进程已终 止，父进程尚未对其执行wait操作，子进程会转入“僵死”状态。内核为“僵死”状态的进程保留最少的信息量(进程标识，终止状态，资源使用信息)，过后 父进程执行wait时可以获取子进程信息。只要僵死的进程不通过wait从系统中移去，它将会占据内核进程表中的一个栏位。如果进程表被填满，内核将不能 再产生新进程。如果父进程已终止，它的僵死子进程将由init进程收养，并自动执行wait将它们移去。

用法： 
#include
#include

pid_t wait(int *status);
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
int waitid(idtype_t idtype, id_t id, siginfo_t *infop, int options);

参数：  
pid：可能值有以下

小于-1 //意味着等待所有其进程组标识等于pid绝对值的子进程。
 -1 //意味着等待任何子进程。
 0 //意味着等待任何其组标识等于调用进程组标识的进程。
大于0 //意味着等待其进程标识等于pid的进程。

status：指向子进程的返回状态，可通过以下宏进行检索

WIFEXITED(status) //返回真如果子进程正常终止，例如：通过调用exit()，_exit()，或者从main()的return语句返回。
WEXITSTATUS(status) //返回子进程的退出状态。这应来自子进程调用exit()或_exit()时指定的参数，或者来自main内部return语句参数的最低字节。只有WIFEXITED返回真时，才应该使用。
WIFSIGNALED(status) //返回真如果子进程由信号所终止
WTERMSIG(status) //返回导致子进程终止的信号数量。只有WIFSIGNALED返回真时，才应该使用。
WCOREDUMP(status) //返回真如果子进程导致内核转存。只有WIFSIGNALED返回真时，才应该使用。并非所有平台都支持这个宏，使用时应放在#ifdef WCOREDUMP ... #endif内部。
WIFSTOPPED(status) //返回真如果信号导致子进程停止执行。
WSTOPSIG(status) //返回导致子进程停止执行的信号数量。只有WIFSTOPPED返回真时，才应该使用。
WIFCONTINUED(status) //返回真如果信号导致子进程继续执行。

options：可以是0个或多个以下符号常量通过or运算的组合体

WNOHANG //如果没有子进程退出，立即返回
WUNTRACED //如果有处于停止状态的进程将导致调用返回。
WCONTINUED //如果停止了的进程由于SIGCONT信号的到来而继续运行，调用将返回。

下面是Linux特有的选项，不能用于waitid
__WCLONE //只等待"clone"的子进程。一个"clone" 进程即是终止时不会给父进程发送信号，或者不会给父进程发送SIGCHLD信号的进程。
__WALL //等待所有类型的子进程，包括"clone"和"non-clone"。
__WNOTHREAD //不会等待同一线程组的其它线程的子孙。

WUNTRACED 和 WCONTINUED 只有在SIGCHLD信号没有设置SA_NOCLDSTOP标志时才起作用。

idtype，id：这两个参数结合在一起指出应选择等待哪些子进程，可能情况有

idtype == P_PID //等待进程标识与id匹配的子进程。
idtype == P_PGID //等待进程组标识与id匹配的任何子进程。
idtype == P_ALL //等待任何子进程，id无作用

可在options参数中指定的感兴趣的子进程状态改变标志有以下常量，可以通过or运算加以组合

WEXITED //等待已终止的子进程。
WSTOPPED //等待由于信号已停止执行的子进程。
WCONTINUED //等待由于信号已恢复执行的子进程。
WNOHANG //作用如同waitpid。
WNOWAIT //保留子进程的可等待状态，后面的wait调用可再次获取子进程的状态信息。

infop：成功执行返回时，waitid将填充infop所指向结构体的如下字段

si_pid //子进程标识。
si_uid //子进程的真实用户标识。
si_signo //总被设置为SIGCHLD。
si_status //子进程的退出状态，或者导致子进程退出，停止执行或恢复执行的信号，需要根据si_code字段来解释。
si_code //可能值有CLD_EXITED(子进程调用_exit退出)， CLD_KILLED(子进程被信号杀死)，CLD_STOPPED(信号导致子进程停止执行)，CLD_CONTINUED(信号恢复子进程继续执行)。
   
返回说明：  
wait()：成功执行时，返回终止子进程的标识。失败返回-1；
waitpid()：成功执行时，返回状态改变的子进程标识。失败返回-1；如果指定WNOHANG标志，同时pid指定的进程状态没有发生变化，将返回0。
waitid()：成功执行或者WNOHANG标志被设置而id指定的子进程状态没有发生变化时返回0。失败返回-1。

出错值可能有下面这些
ECHILD：参数指定的进程不存在，或者并非调用进程的子进程
EINTR；WNOHANG不被设置，同时捕捉到一个不被阻塞的信号或SIGCHLD信号
EINVAL：options参数无效

例子：

$ ./a.out &
Child PID is 32360
[1] 32359
$ kill -STOP 32360
stopped by signal 19
$ kill -CONT 32360
continued
$ kill -TERM 32360
killed by signal 15
[1]+  Done                    ./a.out
$

#include
#include
#include
#include

int main(int argc, char *argv[])
{
    pid_t cpid, w;
    int status;

    cpid = fork();
    if (cpid == -1) { perror("fork"); exit(EXIT_FAILURE); }

    if (cpid == 0) {            /* 子进程执行 */
        printf("Child PID is %ld/n", (long) getpid());
  if (argc == 1)
            pause();                    /* Wait for signals */
        _exit(atoi(argv[1]));

    } else {                    /* 父进程执行 */
        do {
            w = waitpid(cpid, &status, WUNTRACED | WCONTINUED);
            if (w == -1) { perror("waitpid"); exit(EXIT_FAILURE); }

            if (WIFEXITED(status)) {
                printf("exited, status=%d/n", WEXITSTATUS(status));
            } else if (WIFSIGNALED(status)) {
                printf("killed by signal %d/n", WTERMSIG(status));
            } else if (WIFSTOPPED(status)) {
                printf("stopped by signal %d/n", WSTOPSIG(status));
            } else if (WIFCONTINUED(status)) {
                printf("continued/n");
            }
        } while (!WIFEXITED(status) && !WIFSIGNALED(status));
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }