【Linux操作系统】Linux中的信号回收：管理子进程的关键步骤

在Linux中，我们可以通过捕获SIGCHLD信号来实现对子进程的回收。当一个子进程终止时，内核会向其父进程发送SIGCHLD信号。父进程可以通过注册信号处理函数，并在处理函数中调用wait()或waitpid()函数来回收已终止的子进程。

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借助信号捕捉回收子进程

在编写多进程程序时，我们通常会创建子进程来执行一些任务。然而，当子进程执行完毕后，我们需要及时回收它们，以防止产生僵尸进程。在Linux系统中，我们可以借助信号来实现子进程的回收。

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信号回收子进程的原理

在Linux中，当一个进程终止时，内核会向其父进程发送一个SIGCHLD信号。我们可以通过捕获SIGCHLD信号，并调用wait()或waitpid()函数来回收已终止的子进程。

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具体步骤如下：

1. 父进程通过调用fork()函数创建子进程。
2. 子进程执行任务，并在任务完成后调用exit()函数退出。
3. 父进程捕获到SIGCHLD信号后，调用wait()或waitpid()函数回收子进程。

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示例代码

下面是一个使用信号回收子进程的示例代码：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

void sig_handler(int signum) {
    int status;
    pid_t pid;

    // 回收子进程
    while ((pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG)) > 0) {
        if (WIFEXITED(status)) {
            printf("子进程 %d 正常退出，退出状态码：%d\n", pid, WEXITSTATUS(status));
        } else if (WIFSIGNALED(status)) {
            printf("子进程 %d 被信号终止，终止信号：%d\n", pid, WTERMSIG(status));
        }
    }
}

int main() {
    pid_t pid;

    // 注册信号处理函数
    signal(SIGCHLD, sig_handler);

    // 创建子进程
    pid = fork();
    if (pid == 0) {
        // 子进程执行任务
        printf("子进程开始执行任务...\n");
        sleep(2);  // 模拟耗时任务
        printf("子进程任务执行完毕，退出。\n");
        exit(0);
    } else if (pid > 0) {
        // 父进程等待子进程完成
        printf("父进程等待子进程完成任务...\n");
        while(1) {
            sleep(1);
        }
    } else {
        fprintf(stderr, "创建子进程失败。\n");
        return 1;
    }

    return 0;
}

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在上述代码中，我们定义了一个sig_handler()函数作为信号处理函数。当父进程捕获到SIGCHLD信号时，会调用该函数来回收子进程。sig_handler()函数使用waitpid()函数来回收子进程，并打印子进程的退出状态。

在main()函数中，我们首先注册了SIGCHLD信号的处理函数。然后，通过调用fork()函数创建子进程。在子进程中，我们执行了一个模拟的耗时任务，并调用exit()函数退出。在父进程中，我们进入一个无限循环，通过sleep()函数等待子进程完成任务。

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运行结果

运行上述示例代码，我们可以得到如下输出：

父进程等待子进程完成任务...
子进程开始执行任务...
子进程任务执行完毕，退出。
子进程 12345 正常退出，退出状态码：0

可以看到，子进程成功执行了任务，并被父进程回收。

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结论

通过信号回收子进程，我们可以及时释放子进程占用的系统资源，并获取子进程的退出状态，以便进行后续处理。这种方式可以有效地管理子进程，确保它们的正常运行和退出。

在实际编程中，我们可以根据需要注册不同的信号处理函数，以实现对各种信号的处理。同时，需要注意在信号处理函数中使用合适的函数来回收子进程，并处理子进程的退出状态，以确保程序的稳定运行。