进程的正常退出
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1. 从main函数中return。
int main (...) {
...
return x;
}
等价于:
int main (...) {
...
exit (x);
}
2. 调用标准C语言的exit函数。
#include <stdlib.h>
void exit (int status);
1) 调用进程退出,
其父进程调用wait/waitpid函数返回status的低8位。
2) 进程退出之前,
先调用所有事先通过atexit/on_exit函数注册的函数,
冲刷并关闭所有仍处于打开状态的标准I/O流,
删除所有通过tmpfile函数创建的文件。
#include <stdlib.h>
int atexit (void (*function) (void));
function - 函数指针,
指向进程退出前需要被调用的函数。
该函数既没有返回值也没有参数。
成功返回0,失败返回非零。
int on_exit (void (*function) (int, void*), void* arg);
function - 函数指针,
指向进程退出前需要被调用的函数。
该函数没有返回值但有两个参数:
第一参数来自exit函数的status参数,
第二个参数来自on_exit函数的arg参数。
arg - 任意指针,
将作为第二个参数被传递给function所指向的函数。
成功返回0,失败返回非零。
3) 用EXIT_SUCCESS/EXIT_FAILURE常量宏
(可能是0/1)作参数,调用exit()函数表示成功/失败,
提高平台兼容性。
4) 该函数不会返回。
5) 该函数的实现调用了_exit/_Exit函数。
3. 调用_exit/_Exit函数。
#include <unistd.h>
void _exit (int status);
1) 调用进程退出,
其父进程调用wait/waitpid函数返回status的低8位。
2) 进程退出之前,
先关闭所有仍处于打开状态的文件描述符,
将其所有子进程托付给init进程(PID为1的进程)收养,
向父进程递送SIGCHILD信号。
3) 该函数不会返回。
4) 该函数有一个完全等价的标准C版本:
#include <stdlib.h>
void _Exit (int status);
4. 进程的最后一个线程执行了返回语句。
5. 进程的最后一个线程调用pthread_exit函数。
进程的异常终止
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1. 调用abort函数,产生SIGABRT信号。
2. 进程接收到某些信号。
3. 最后一个线程对“取消”请求做出响应。
wait/waitpid
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等待子进程终止并获取其终止状态。
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
pid_t wait (int* status);
pid_t waitpid (pid_t pid, int* status, int options);
成功返回终止子进程的PID,失败返回-1。
1. 当一个进程正常或异常终止时,
内核向其父进程发送SIGCHLD信号。
父进程可以忽略该信号,
或者提供一个针对该信号的信号处理函数,默认为忽略。
2. 父进程调用wait函数:
1) 若所有子进程都在运行,则阻塞。
2) 若有一个子进程已终止,
则返回该子进程的PID和终止状态(通过status参数)。
3) 若没有需要等待子进程,则返回失败,errno为ECHILD。
3. 在任何一个子进程终止前,wait函数只能阻塞调用进程,
而waitpid函数可以有更多选择。
4. 如果有一个子进程在wait函数被调用之前,
已经终止并处于僵尸状态,wait函数会立即返回,
并取得该子进程的终止状态。
5. 子进程的终止状态通过输出参数status返回给调用者,
若不关心终止状态,可将此参数置空。
6. 子进程的终止状态可借助
sys/wait.h中定义的参数宏查看:
WIFEXITED(): 子进程是否正常终止,
是则通过WEXITSTATUS()宏,
获取子进程调用exit/_exit/_Exit函数,
所传递参数的低8位。
因此传给exit/_exit/_Exit函数的参数最好不要超过255。
WIFSIGNALED(): 子进程是否异常终止,
是则通过WTERMSIG()宏获取终止子进程的信号。
WIFSTOPPED(): 子进程是否处于暂停,
是则通过WSTOPSIG()宏获取暂停子进程的信号。
WIFCONTINUED(): 子进程是否在暂停之后继续运行
7. 如果同时存在多个子进程,又需要等待特定的子进程,
可使用waitpid函数,其pid参数:
-1 - 等待任一子进程,与wait函数等价;
>0 - 等待特定子进程(由pid参数标识);
0 - 等待与调用进程同进程组的任一子进程;
<-1 - 等待特定进程组(由pid参数的绝对值标识)的任一子进程。
8. waitpid函数的options参数可取0(忽略)或以下值的位或:
WNOHANG - 非阻塞模式,
若没有可用的子进程状态,则返回0。
WUNTRACED - 若支持作业控制,且子进程处于暂停态,
则返回其状态。
WCONTINUED - 若支持作业控制,且子进程暂停后继续,
则返回其状态。
八、exec
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1. exec函数会用新进程完全替代调用进程,
并开始从main函数执行。
2. exec函数并非创建子进程,新进程取调用进程的PID。
3. exec函数所创建的新进程,
完全取代调用进程的代码段、数据段和堆栈段。
4. exec函数若执行成功,则不会返回,否则返回-1。
5. exec函数包括六种形式:
#include <unistd.h>
int execl (
const char* path,
const char* arg,
...
);
int execv (
const char* path,
char* const argv[]
);
int execle (
const char* path,
const char* arg,
...,
char* const envp[]
);
int execve (
const char* path,
char* const argv[],
char* const envp[]
);
int execlp (
const char* file,
const char* arg,
...
);
int execvp (
const char* file,
char* const argv[]
);
l: 新程序的命令参数以单独字符串指针的形式传入
(const char* arg, ...),参数表以空指针结束。
v: 新程序的命令参数以字符串指针数组的形式传入
(char* const argv[]),数组以空指针结束。
e: 新程序的环境变量以字符串指针数组的形式传入
(char* const envp[]),数组以空指针结束,
无e则从调用进程的environ变量中复制。
p: 若第一个参数中不包含“/”,则将其视为文件名,
根据PATH环境变量搜索该文件。
system
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#include <stdlib.h>
int system (const char* command);
1. 标准C函数。执行command,
成功返回command对应进程的终止状态,失败返回-1。
2. 若command取NULL,返回非零表示shell可用,
返回0表示shell不可用。
3. 该函数的实现,
调用了vfork、exec和waitpid等函数,
其返回值:
1) 如果调用vfork或waitpid函数出错,则返回-1。
2) 如果调用exec函数出错,则在子进程中执行exit(127)。
3) 如果都成功,则返回command对应进程的终止状态
(由waitpid的status输出参数获得)。
4. 使用system函数而不用vfork+exec的好处是,
system函数针对各种错误和信号都做了必要的处理。