Linux进程控制(进程退出+进程等待)
目录
一、子进程创建
1.1 fork函数深入
1.2 写时拷贝
二、进程退出
2.1.1 进程退出码概念
2.1.2 系统退出码文字描述
2.1.3 _exit和exit函数
2.1.4 查看退出码
三、进程等待
3.1 进程等待解决僵尸进程
3.2 进程等待方法
3.2.1 wait
3.2.2 waitpid(）
四、阻塞与非阻塞等待
4.1 阻塞等待
4.2 非阻塞等待
4.3 多次非阻塞等待(轮询)
4.4 非阻塞等待好处
一、子进程创建
1.1 fork函数深入
fork初识在我另一篇博客：fork初识
当调用fork函数以后，OS会给子进程:
①.分配新的内存块和内核数据结构给子进程
②.将父进程部分数据结构内容拷贝至子进程
③.添加子进程到系统进程列表当中
④.fork返回，开始调度器调度
如何理解父子进程fork函数返回值不同？
1.为什么有两个返回值?
当一个函数返回的时候说明函数任务已经完成，当fork返回之前，子进程已经被创建好了，子进程会拷贝父进程代码和部分数据，两次返回其实就是父子进程都有了fork函数，所以return会分流！
2.为什么父子进程返回值不同？
父子进程的对应关系时1：n ，相同的代码，返回值不同，这样就可以让父子进程完成父子进程的对应代码(确定自己的身份）
1.2 写时拷贝
子进程创建会拷贝父进程代码和部分数据，它们会共享部分数据！但是如果父或子进程想修改数据，操作系统会进行写实拷贝！它会拷贝数据在另一块内存空间存储！
二、进程退出
2.1.1 进程退出码概念
main函数return值是退出码，退出码的作用时让我们判断进程任务是否成功完成！当退出码为0时，进程任务完成，当退出码为!0，进程任务没有完成！
2.1.2 系统退出码文字描述
2.1.3 _exit和exit函数
代码跑完后用return返回退出码，代码没跑完也可以直接返回退出码终止程序！
我们可以调用exit(C库函数) 或者_exit（系统调用) ！ 两者区别是前者会在退出前刷新缓冲区，后者不会！
具体用法：
#include
#include
int main ()
{
printf("程序的开头....\n");
printf("退出程序....\n");
exit(0);//==_exit(0);
printf("程序的结尾....\n");
return(0);
} 
2.1.4 查看退出码
利用echo 可以获取上一个进程的退出码！
三、进程等待
3.1 进程等待解决僵尸进程
前面我们提到僵尸进程，子进程等待父进程回收自己的资源与退出信息，如果父进程一直不获取子进程退出信息，子进程就会进入僵尸状态，僵尸进程无法被手动杀死！从而造成内存泄漏！我们利用进程等待方式解决僵尸进程！
3.2 进程等待方法
3.2.1 wait
返回值：
成功返回被等待进程pid，失败返回-1。
参数：
输出型参数，获取子进程退出状态,不关心则可以设置成为NULL
下面我们来看看代码效果：
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
pid_t id=fork();
if(id==0)
{
int cnt=5;
while(1)
{
printf("我是子进程,我的id=%d,父进程id=%d,cnt=%d\n",getpid(),getppid(),cnt);
sleep(1);
cnt--;
if(cnt==0)
{
exit(0);//进程退出
}
}
}
else
{
sleep(10);
pid_t ret=wait(NULL);//回收
sleep(3);
printf("wait success:%d\n",ret);//打印回收结果
}
return 0;
} 
3.2.2 waitpid(）
pid_ t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
返回值：
当正常返回的时候waitpid返回收集到的子进程的进程ID；
如果设置了选项WNOHANG,而调用中waitpid发现没有已退出的子进程可收集,则返回0；
如果调用中出错,则返回-1,这时errno会被设置成相应的值以指示错误所在；
参数：
pid：
Pid=-1,等待任一个子进程。与wait等效。
Pid>0.等待其进程ID与pid相等的子进程。
status:
WIFEXITED(status): 若为正常终止子进程返回的状态，则为真。（查看进程是否是正常退出）
WEXITSTATUS(status): 若WIFEXITED非零，提取子进程退出码。（查看进程的退出码）
options:
WNOHANG: 若pid指定的子进程没有结束，则waitpid()函数返回0，不予以等待。若正常结束，则返回该子进程的ID。
获取进程的status
wait和waitpid，都有一个status参数，该参数是一个输出型参数，由操作系统填充。
如果传递NULL，表示不关心子进程的退出状态信息。
否则，操作系统会根据该参数，将子进程的退出信息反馈给父进程。
status不能简单的当作整形来看待，可以当作位图来看待，具体细节如下图（只研究status低16比特位）
位图：
信号码：
正常退出：
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
pid_t id=fork();
if(id==0)
{
int cnt=5;
while(1)
{
printf("我是子进程,我的id=%d,父进程id=%d,cnt=%d\n",getpid(),getppid(),cnt);
sleep(1);
cnt--;
if(cnt==0)
{
exit(10);//进程退出
}
}
}
int status=0;//进程退出状态，以位图存储信息
pid_t ret=waitpid(id,&status,0);
if(id>0)
{
printf("wait success:%d sig code=%d child exit code=%d\n",ret,status&0X7F,(status>>8)&0xFF);
}
return 0;
}
信号杀死野指针：
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
pid_t id=fork();
if(id==0)
{
int cnt=5;
while(1)
{
printf("我是子进程,我的id=%d,父进程id=%d,cnt=%d\n",getpid(),getppid(),cnt);
sleep(1);
cnt--;
//野指针！
int *a=NULL;
*a=100;
if(cnt==0)
{
exit(10);//进程退出
}
}
}
int status=0;//进程退出状态，以位图存储信息
pid_t ret=waitpid(id,&status,0);
if(id>0)
{
printf("wait success:%d sig code=%d child exit code=%d\n",ret,status&0X7F,(status>>8)&0xFF);
}
return 0;
} 
四、阻塞与非阻塞等待
4.1 阻塞等待
阻塞等待指的时wait/waitpid会一直等到子进程进程退出，然后拿到结果！上面我们写的代码都是阻塞等待，子进程不退出，我们的函数就拿不到结果！
4.2 非阻塞等待
不管子进程有没有结束，waitpid都会立刻返回结果！
子进程退出了，返回值>0；
子进程没退出，返回值=0；
出错返回值=-1；
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
pid_t id=fork();
if(id==0)
{
int cnt=5;
while(1)
{
printf("我是子进程,我的id=%d,父进程id=%d,cnt=%d\n",getpid(),getppid(),cnt--);
sleep(1);
if(cnt==0)
{
exit(10);//进程退出
}
}
}
int status=0;//进程退出状态，以位图存储信息
pid_t ret=waitpid(id,&status,WNOHANG);//以非阻塞等待
if(ret>0)
{
printf("wait success:%d sig code=%d child exit code=%d\n",ret,status&0X7F,(status>>8)&0xFF);
}
else if(ret==0)
{
printf("wait success child process is running....\n");
sleep(5);//拿到结果后睡眠，让子进程先退出
}
else
{
printf("wait error...\n");
}
return 0;
} 
4.3 多次非阻塞等待(轮询)
轮询:父进程一直监测子进程退出结果，如果子进程没退出，父进程依然可以执行自己的代码！如果退出，父进程获取子进程退出结果！
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
pid_t id=fork();
if(id==0)
{
int cnt=5;
while(1)
{
printf("我是子进程,我的id=%d,父进程id=%d,cnt=%d\n",getpid(),getppid(),cnt--);
sleep(1);
if(cnt==0)
{
exit(10);//进程退出
}
}
}
while(1)
{
int status=0;//进程退出状态，以位图存储信息
pid_t ret=waitpid(id,&status,WNOHANG);
if(ret>0)//子进程退出
{
printf("wait success:%d sig code=%d child exit code=%d\n",ret,status&0X7F,(status>>8)&0xFF);
break;
}
else if(ret==0)//子进程没退出
{
//父进程做自己的工作
printf("wait success child process is running....\n");
sleep(1);
}
else//出错
{
printf("wait error...\n");
break;
}
}
return 0;
} 
4.4 非阻塞等待好处
非阻塞等待不会让父进程一直等待到子进程退出，不会占用父进程所有精力，父进程可以在轮询期间完成自己的任务！