1.进程退出
1.1 进程退出介绍
进程退出场景
- 代码运行完毕，结果正确
- 代码运行完毕，结果不正确
- 代码异常终止
进程常见退出方法：
1. 正常终止（可以通过 echo $? 查看进程退出码）：
- 从main return
- 调用exit
- _exit
?：保存的是最近一个子进程执行完毕时的退出码
2. 异常退出：
- ctrl + c
- 信号终止(后面讲解)
为什么要有退出码？
在多进程环境中，父进程创建子进程的目的是什么？是帮助父进程办事，子进程把事情办得怎么样？父进程是需要知道的。
main函数的返回码是可以被父进程获取的，用来判断子进程main的运行结果，main函数返回0，代表成功，非0，表示失败。这个进程是因为什么原因失败的，我们可以返回不同的数字，用不同数字代表不同的原因。
1.2 _exit，exit 与 return
1. _exit函数 是系统调用：终止调用的进程
说明：虽然status是int，但是仅有低8位可以被父进程所用。所以_exit(-1)时，在终端执行$?发现返回值是255。
exit是系统调用。终止进程时候，不会刷新缓冲区，缓冲区的内容会被丢弃掉。
2. exit函数是库函数：让一个正常的程序终止
exit内部最后也会调用_exit，但在调用_exit之前，还做了其他工作：
- 关闭所有打开的流，所有的缓存数据均被写入。即刷新缓冲区，printf会立即打印。
- 调用 _exit
3. return退出：是库函数
- return是一种更常见的退出进程方法。main函数执行return n等同于执行exit(n)，会将main的返回值当做 exit 的参数。
- main函数中return表示进程退出，其他函数中return表示的是函数调用结束。
- return 与 exit 都是库函数，会刷新缓冲区。
1.3 C语言的错误码：errno
根据不同的结果现象，返回不同的退出码。
错误码vs退出码
- 错误码通常是衡量一个库函数或者是一个系统调用的调用情况。
- 退出码通常是一个进程退出的时候，他的退出结果。
当失败的时候，用来衡量函数、进程出错是的出错详细原因。
1.4 异常问题
代码异常终止，为什么终止了呢？进程出异常，本质是进程收到了对应的信号，自己终止了。
我们可以手动使用kill 命令给这个进程发送11号信号：段错误，使进程异常终止。
所以，一个进程是否出异常，我们只要看有没有收到信号即可。
2.进程等待
2.1 什么是进程等待
通过 wait/waitpid 系统调用的方式，让父进程对子进程进行资源回收的等待过程
2.2 为什么要进行等待
- 之前文章讲过，子进程退出，父进程如果不管不顾，就可能造成“僵尸进程”的问题，进而造成内存泄漏。
- 另外，进程一旦变成僵尸状态，那就刀枪不入，“杀人不眨眼”的kill -9 也无能为力，因为谁也没有办法杀死一个已经死去的进程。
- 最后，父进程派给子进程的任务完成的如何，我们需要知道。需要通过进程等待的方式获取子进程退出的信息，两个数字，退出码和终止信号来判断结果对还是不对，或者是否正常退出。但不是必须的，而系统需要提供这样的基础功能！
- 父进程通过进程等待的方式，回收子进程资源，获取子进程退出信息
2.3 如何进行等待
2.3.1 wait() 方法
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
pid_t wait(int*status);
返回值：
成功：返回被等待进程pid。失败（没有子进程）：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
关于参数status
- wait和waitpid，都有一个status参数，该参数是一个输出型参数。
- 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）
core dump 标志我们这里不关心。
三种退出方式的status:
- 代码运行完毕，结果正确。退出状态为0，终止信号为0。
- 代码运行完毕，结果不正确。退出状态不为0，终止信号为0。
- 代码异常终止。退出状态为0，这里退出状态已经没有意义。终止信号不为0。
这里退出状态和终止信号可以使用位运算获得，退出码也可以通过系统定义的宏来获得：
- WIFEXITED(status): 若为非零(真)，表示进程正常结束。（查看进程是否是正常退出）
- WEXITSTATUS(status): 若WIFEXITED非零(真)，提取子进程退出码。（查看进程的退出码）
代码示例：
执行结果：
wait()函数的作用是等待任意一个子进程结束，父进程这里采用阻塞等待，会等子进程执行完变成僵尸状态，wait()回收后，父进程才会继续执行。
2.3.2 waitpid() 方法
pid_ t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
返回值：
- >0：当正常返回的时候waitpid返回收集到的子进程的进程ID；
- ==0：如果参数options设置为WNOHANG，而调用中waitpid发现没有已退出的子进程可收集,则返回0；
- <0：如果调用中出错，不存在子进程，或pid输错，则返回-1，
参数：
- pid：Pid = -1,等待任意一个子进程，与wait等效。Pid > 0，等待其进程ID与pid相等的子进程（即指定要回收的子进程）。
- status:上面已经讲过。
- options:0：表示让父进程采用阻塞等待，等子进程执行完父进程再执行。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，回收采用非阻塞轮询方式，使用这里选项的目的是如果子进程没有执行完，不用让父进程一直处于阻塞等待状态，父进程可以做自己的事情。
代码示例：
void Worker(int cnt)
{
printf("I am a child ,pid:%d , cnt :%d\n",getpid(),cnt);
}
int main()
{
pid_t id = fork();
if(id == 0)
{
//child;
int cnt = 5;
while(cnt)
{
Worker(cnt);
cnt--;
sleep(2);
}
exit(0);
}
//father
while(1)//非阻塞轮询
{
int status = 0;
pid_t rid = waitpid(id, &status,WNOHANG);
if(rid>0)
{
//wait success,child quit now;
printf("child quit success,exit code:%d,exit signal:%d\n",(status>>8)&0xff,status&0x7f);
break;
}
else if(rid == 0)
{
//wait success,but child not quit.
printf("child is alive,wait agin,father do other thing....\n");
}
else
{
//wait failed,child unknow
printf("wait failed\n");
break;
}
sleep(1);
}
return 0;
}
运行结果：
相关问题：
父进程如何得知子进程的退出信息呢?
PCB中有exit_code和exit_signal字段，子进程退出的时候，要修改状态Z，并将子进程的退出信号和退出码写入PCB中，让父进程回收读取。文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-772430.html
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