回收子进程-孤儿进程、僵尸进城、wait（）、怎么处理僵死进程

孤儿进程:

父进程先于子进程结束，则子进程成为孤儿进程，子进程的父进程成为init进程，称为init 进程领养孤儿进程。

僵尸进程：

进程终止，父进程尚未挥手，子进程残留资源PCB存放于内核中，编程僵尸进程；

• 值得注意的是，僵尸进程不能使用kill()命令杀死，kill是终结一个进程的，而僵死进程是出现在进程终止后出现的；

wait（）:

虽然子进程调用函数execve()之后拥有自己的内存空间，称为一个真正的进程，但由于子进程毕竟由父进程所创建，所以按照计算机技术中谁创建谁负责销毁的惯例，父进程需要在子进程结束之后释放子进程所占用的系统资源。

为实现上述目标，当子进程运行结束后，系统会向该子进程的父进程发出一个信息，请求父进程释放子进程所占用的系统资源。但是，父进程并没有准确的把握一定结束于子进程结束之后，那么为了保证完成为子进程释放资源的任务，父进程应该调用系统调用wait()。

如果一个进程调用了系统调用wait()，那么进程就立即进入等待状态（也叫阻塞状态），一直等到系统为本进程发送一个消息。在处理父进程与子进程的关系上，那就是在等待某个子进程已经退出的信息；如果父进程得到了这个信息，父进程就会在处理子进程的“后事”之后才会继续运行。

也就是说，wait()函数功能是：父进程一旦调用了wait就立即阻塞自己，由wait自动分析是否当前进程的某个子进程已经退出，如果让它找到了这样一个已经变成僵尸的子进程，wait就会收集这个子进程的信息，并把它彻底销毁后返回；如果没有找到这样一个子进程，wait就会一直阻塞在这里，直到有一个出现为止。

如果父进程先于子进程结束进程，则子进程会因为失去父进程而成为“孤儿进程”。在Linux中，如果一个进程变成了“孤儿进程”，那么这个进程将以系统在初始化时创建的init进程为父进程。也就是说，Linux中的所有“孤儿进程”以init进程为“养父”，init进程负责将“孤儿进程”结束后的资源释放任务。

Linix提供了一种机制可以保证只要父进程想知道子进程结束时的状态信息， 就可以得到。这种机制就是: 在每个进程退出的时候,内核释放该进程所有的资源,包括打开的文件,占用的内存等。 但是仍然为其保留一定的信息(包括进程号the process ID,退出状态the termination status of the process,运行时间the amount of CPU time taken by the process等)。直到父进程通过wait / waitpid来取时才释放。 但这样就导致了问题，如果进程不调用wait / waitpid的话， 那么保留的那段信息就不会释放，其进程号就会一直被占用，但是系统所能使用的进程号是有限的，如果大量的产生僵死进程，将因为没有可用的进程号而导致系统不能产生新的进程. 此即为僵尸进程的危害，应当避免。

大家可以看看这篇博客对僵死进程和孤儿进程的理解：https://www.cnblogs.com/Anker/p/3271773.html

父进程调用wait函数可以回收子进程终止信息。该函数有三个功能:

• 阻塞等待子进程退出

• 回收子进程残留资源

• 获取子进程结束状态(退出原因)。

头文件：

 #include 
 #include 

函数实现：

   pid_t wait(int *status);//成功:清理掉的子进程ID;失败: -1 (没有子进程)

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

   int waitid(idtype_t idtype, id_t id, siginfo_t *infop, int options);

僵尸进程解决办法

（1）通过信号机制

子进程退出时向父进程发送SIGCHILD信号，父进程处理SIGCHILD信号。在信号处理函数中调用wait进行处理僵尸进程。测试程序如下所示：

• 对信号的相应方式为：SIG_DFL默认、SIG_IGN忽略、fun自定义

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

static void sig_child(int signo);

int main()
{
    pid_t pid;
    //创建捕捉子进程退出信号
    signal(SIGCHLD,sig_child);
    pid = fork();
    if (pid < 0)
    {
        perror("fork error:");
        exit(1);
    }
    else if (pid == 0)
    {
        printf("I am child process,pid id %d.I am exiting.\n",getpid());
        exit(0);
    }
    printf("I am father process.I will sleep two seconds\n");
    //等待子进程先退出
    sleep(2);
    //输出进程信息
    system("ps -o pid,ppid,state,tty,command");
    printf("father process is exiting.\n");
    return 0;
}

static void sig_child(int signo)
{
     pid_t  pid;
     int   stat;
     //处理僵尸进程
     while ((pid = waitpid(-1, &stat, WNOHANG)) >0)
     printf("child %d terminated.\n", pid);
}

（2）fork两次
　　原理是将子进程成为孤儿进程，从而其的父进程变为init进程，通过init进程可以处理僵尸进程。测试程序如下所示：

#include 
#include 
#include 
#include 

int main()
{
    pid_t  pid;
    //创建第一个子进程
    pid = fork();
    if (pid < 0)
    {
        perror("fork error:");
        exit(1);
    }
    //第一个子进程
    else if (pid == 0)
    {
        //子进程再创建子进程
        printf("I am the first child process.pid:%d\tppid:%d\n",getpid(),getppid());
        pid = fork();
        if (pid < 0)
        {
            perror("fork error:");
            exit(1);
        }
        //第一个子进程退出
        else if (pid >0)
        {
            printf("first procee is exited.\n");
            exit(0);
        }
        //第二个子进程
        //睡眠3s保证第一个子进程退出，这样第二个子进程的父亲就是init进程里
        sleep(3);
        printf("I am the second child process.pid: %d\tppid:%d\n",getpid(),getppid());
        exit(0);
    }
    //父进程处理第一个子进程退出
    if (waitpid(pid, NULL, 0) != pid)
    {
        perror("waitepid error:");
        exit(1);
    }
    exit(0);
    return 0;
}