作者:lxmuyu
链接:wait、waitpid
wait
1.1 简介
wait函数所需头文件：
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
wait函数原型：
pid_t wait(int *status);
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。
参数status用来保存 被收集进程退出时的一些状态，它是一个指向int类型的指针。但如果我们对这个子进程是如何死掉的毫不在意，只想把这个僵尸进程消灭掉，（事实上绝大多数 情况下，我们都会这样想），我们就可以设定这个参数为NULL，就象下面这样：
pid = wait(NULL);
如果成 功，wait会返回被收集的子进程的进程ID，如果调用进程没有子进程，调用就会失败，此时wait返回-1，同时errno被置为ECHILD。
1.2 实战
下面就让我们用一个例子来实战应用一下wait调用，程序中用到了系统调用fork，如果你对此不大熟悉或已经忘记了，请参考fork函数的使用。
/* wait1.c */
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
pid_t pc,pr;
pc = fork();
if (pc < 0) /* 如果出错 */
printf("error ocurred!\n");
else if (pc == 0) /* 如果是子进程 */
{
printf("This is child process with pid of %d\n",getpid());
sleep(10); /* 睡眠10秒钟 */
}
else /* 如果是父进程 */
{
pr = wait(NULL); /* 在这里等待 */
printf("I catched a child process with pid of %d\n"),pr);
exit(0);
}
}
编译并运行:
# cc wait1.c -o wait1
# ./wait1
#This is child process with pid of 1508I
#catched a child process with pid of 1508
可以明显注意到，在第2行结果打印出来前有10秒钟的等待时间，这就是我们设定的让子进程睡眠的时间，只有子进程从睡眠中苏醒过来，它才能正常退出，也就才能被父进程捕捉到。其实这里我们不管设定子进程睡眠的时间有多长，父进程都会一直等待下去，读者如果有兴趣的话，可以试着自己修改一下这个数值，看看会出现怎样的结果。
1.3 参数status
如果参数status的值不是NULL，wait就会把子进程退出时的状态取出并存入其中，这是一个整数值（int），指出了子进程是正常退出 还是被非正常结束的（一个进程也可以被其他进程用信号结束），以及正常结束时的返回值，或被哪一个信号结束的等信息。由于这些信息被存放在一个整数的不同二进制位中，所以用常规的方法读取会非常麻烦，人们就设计了一套专门的宏（macro）来完成这项工作，下面我们来学习一下其 中最常用的两个：
1，WIFEXITED(status) 这个宏用来指出子进程是否为正常退出的，如果是，它会返回一个非零值。 （请注意，虽然名字一样，这里的参数status并不同于wait唯一的参数--指向整数的指针status，而是那个指针所指向的整数，切记不要搞混了。）
2，WEXITSTATUS(status) 当WIFEXITED返回非零值时，我们可以用这个宏来提取子进程的返回值，如果子进程调用exit(5)退出，WEXITSTATUS(status) 就会返回5；如果子进程调用exit(7)，WEXITSTATUS(status)就会返回7。请注意，如果进程不是正常退出的，也就是说，WIFEXITED返回0，这个值就毫无意义。
下面通过例子来实战一下我们刚刚学到的内容：
/* wait2.c */
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
int status;
pid_t pc,pr;
pc = fork(); /*调用fork函数*/
if (pc < 0) /* 如果出错 */
printf("error ocurred!\n");
else if (pc == 0) /* 子进程 */
{
printf("This is child process with pid of %d.\n",getpid());
exit(3); /* 子进程返回3 */
}
else /* 父进程 */
{
pr = wait(&status);
if (WIFEXITED(status))
{
printf("the child process %d exit normally.\n",pr);
printf("the return code is %d.\n",WEXITSTATUS(status));
}
else /* 如果WIFEXITED返回零 */
printf("the child process %d exit abnormally.\n",pr);
}
}
编译并运行:
# cc wait2.c -o wait2
# ./wait2
#This is child process with pid of 1538.
#the child process 1538 exit normally.
#the return code is 3.
#the child process 1538 exit abnormally.
父进程准确捕捉到了子进程的返回值3，并把它打印了出来。
当然，处理进程退出状态的宏并不止这两个，但它们当中的绝大部分在平时的编程中很少用到，就也不在这里浪费篇幅介绍了，有兴趣的读者可 以自己参阅Linux man pages去了解它们的用法。
waitpid
2.1 简介
waitpid系统调用在Linux函数库中的所需头文件：
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
waitpid系统调用在Linux函数库中的原型是：
pid_t waitpid(pid_t pid,int *status,int options)；
从本质上讲，系统调用waitpid和 wait的作用是完全相同的，但waitpid多出了两个可由用户控制的参数pid和options，从而为我们编程提供了另一种更灵活的方式。下面我们 就来详细介绍一下这两个参数：
pid
从参数的名字pid和类型 pid_t中就可以看出，这里需要的是一个进程ID。但当pid取不同的值时，在这里有不同的意义。
pid>0时，等待进程ID等于 pid的子进程，不管其它已经有多少子进程运行结束退出了，只要指定的子进程还没有结束，waitpid就会一直等下去。
pid=-1时，等待任何一个子进程退出，没有任何限制，此时waitpid和wait的作用一模一样。
pid=0时，等待同一个进程组中的任何子进程，如果子进程已经加入了别的进程组，waitpid不会对它做任何理睬。
pid<-1时，等待一个指定进程组中的任何子进程，这个进程组的ID等于pid的绝对值。
options
options提供了一些额外的选项来控制waitpid，目前在Linux中只支持WNOHANG和WUNTRACED两个选项，这是两个常数，可以用"|"运算符把它们连接起来使用，比如：
ret=waitpid(-1,NULL,WNOHANG | WUNTRACED);
如果我们不想使用它们，也可以把options设为0，如：
ret=waitpid(-1,NULL,0);
如果使用了 WNOHANG参数调用waitpid，如果没有任何已终止的进程，它也会立即返回，不会像wait那样永远等下去。
而WUNTRACED参数，如果子进程进入暂停执行则马上返回，但终止状态不予理睬。
看到这里，聪明的读者可能已经看出端倪了--wait不就是经过包装的waitpid吗？没错，察看<内核源码目录>/include/unistd.h文件349-352行就会发现以下程序段：
static inline pid_t wait(int * wait_stat){return waitpid(-1,wait_stat,0);}
2.2 返回值和错误
waitpid的返回值比wait稍微复杂一些，一共有3种情况：
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； 当pid所指示的子进程不存在，或此进程存在，但不是调用进程的子进程，waitpid就会出错返回，这时errno被设置为ECHILD；
/* waitpid.c */
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
pid_t pc, pr;
pc = fork();
if (pc < 0) /* 如果fork出错 */
printf("Error occured on forking.\n");
else if (pc == 0) /* 如果是子进程 */
{
sleep(10); /* 睡眠10秒 */
exit(0);
}
else /* 如果是父进程 */
do
{
pr = waitpid(pc, NULL, WNOHANG); /* 使用了WNOHANG参数，waitpid不会在这里等待 */
if (pr == 0) /* 如果没有收集到子进程 */
{
printf("No child exited\n");
sleep(1);
}
}
while (pr == 0); /* 没有收集到子进程，就回去继续尝试 */
if (pr == pc)
printf("successfully get child %d\n", pr);
else
printf("some error occured\n");
}
编译并运行：
#gcc waitpid.c -o waitpid
#./waitpid
#No child exited
#No child exited
#No child exited
#No child exited
#No child exited
#No child exited
#No child exited
#No child exited
#No child exited
#No child exited
#successfully get child 1526
父进程经过10次失败的尝试之 后，终于收集到了退出的子进程。
因为这只是一个例子程序，不便写得太复杂，所以我们就让父进程和子进程分别睡眠了10秒钟和1秒钟，代表它们分 别作了10秒钟和1秒钟的工作。父子进程都有工作要做，父进程利用工作的简短间歇察看子进程的是否退出，如退出就收集它。