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【Linux】进程等待wait/waitpid && status详解 && (非)阻塞等待(代码)
进程等待原因
fork创建了子进程，子进程帮父进程完成某种任务后，父进程需要用 wait或者waitpid等待子进程的退出。
那为什么要进程等待？
1、通过获取子进程退出的消息，父进程可以得知子进程的执行结果。
2、进程等待可以保证子进程先退出，父进程后退出。
3、子进程退出的时候会先进入僵尸状态，进程一旦变成僵尸状态，连kill -9也没办法杀死，因为没办法杀死一个已经死去的进程。这时候会有内存泄漏的问题，就需要父进程等待，来释放子进程占用的资源。进程等待方法
wait
在Linux下可以用
man 2 wait查看：
wait方法：#include#include pid_t wait(int *status); - 1
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返回值：
成功时返回等待进程的pid，失败返回-1。参数：
输出型参数，获取子进程的退出状态，不关心则设置成为NULL测试：
[zjy@VM-16-3-centos lessoncode]$ cat test.c #include#include #include #include #include int main() { pid_t id = fork(); if(id == 0) { // child int cnt = 5; while(cnt) { printf("Child is running: cnt=%d\n", cnt); --cnt; sleep(1); } exit(0); } sleep(10); printf("father wait begin\n"); // father pid_t ret = wait(NULL); if(ret > 0) { printf("father wait: %d, success\n", ret); } else{ printf("father wait failed\n"); } sleep(10); return 0; } - 1
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运行结果：
[zjy@VM-16-3-centos lessoncode]$ while :; do ps axj | head -1 && ps axj | grep test| grep -v grep; sleep 1; echo "#######################################"; done PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND ####################################### PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 16230 29275 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test 29275 29276 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test ####################################### PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 16230 29275 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test 29275 29276 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test ####################################### PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 16230 29275 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test 29275 29276 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test ####################################### PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 16230 29275 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test 29275 29276 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test ####################################### PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 16230 29275 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test 29275 29276 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test ####################################### PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 16230 29275 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test 29275 29276 29275 16230 pts/0 29275 Z+ 1001 0:00 [test] <defunct> ####################################### PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 16230 29275 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test 29275 29276 29275 16230 pts/0 29275 Z+ 1001 0:00 [test] <defunct> ####################################### PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 16230 29275 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test 29275 29276 29275 16230 pts/0 29275 Z+ 1001 0:00 [test] <defunct> ####################################### PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 16230 29275 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test 29275 29276 29275 16230 pts/0 29275 Z+ 1001 0:00 [test] <defunct> ####################################### PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 16230 29275 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test 29275 29276 29275 16230 pts/0 29275 Z+ 1001 0:00 [test] <defunct> ####################################### PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 16230 29275 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test ####################################### PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 16230 29275 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test ####################################### PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 16230 29275 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test ####################################### PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 16230 29275 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test ####################################### PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 16230 29275 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test ####################################### PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 16230 29275 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test ####################################### PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 16230 29275 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test ####################################### PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 16230 29275 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test ####################################### PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 16230 29275 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test ####################################### PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 16230 29275 29275 16230 pts/0 29275 S+ 1001 0:00 ./test #######################################- 1
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子进程的状态从睡眠状态，变成僵尸进程，最后被父进程回收。
waitpid
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);返回值：
1、正常返回：waitpid返回收集到的子进程的进程pid
2、如果options设置成WNOHANG选项，表示非阻塞等待，调用时waitpid发现自己没有退出的子进程可以收集，返回0
3、如果调用出错，则返回-1，这时errno会被设置成相应的值，指示错误所在。参数：
pid：
pid=-1时，表示任一子进程，等同于wait
pid>0，等待id和pid相等的子进程。status：
WIFEXITED(status)：查看进程是否正常退出，正常退出-真
WEXITSTATUS(status)：查看进程的退出码，WIFEXITED非零，提取子进程的退出码。options
WNOHANG：如果pid的子进程没有结束，那么waitpid返回值是0，不予以等待，如果正常结束，返回该子进程的id。
0：表示非阻塞等待获取子进程status
status是输出型参数，父进程最终拿到的status结果，和子进程如何退出是强相关的。（子进程有3中进程退出的情况，可以看上一篇博客）
那可以联系一个知识点，bash是命令行启动所有进程的父进程，bash用wait的方法得到子进程的退出结果，所以我们可以用
echo $?查到子进程的退出码。wait和waitpid，都有status参数，该参数是输出型参数，由OS填充。
如果传递NULL，表示不管子进程的退出状态信息。
status是int类型，但是实际上，32个比特位只使用16个比特位（低16位）
所以可以用位运算得到退出码和终止信号：exit code: (status>>8)&0xFF signal code: status & 0x7F- 1
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不用位操作，可以使用宏来解决：
WIFEXITED(status)和WEXITSTATUS(status)WIFEXITED(status)：查看进程是否正常退出，正常退出-真
WEXITSTATUS(status)：查看进程的退出码，WIFEXITED非零，提取子进程的退出码。(非)阻塞等待
waitpid函数的第三个参数 options，0是默认行为，表示阻塞等待，WNOHANG表示非阻塞等待。
阻塞等待，表示一直干等着，等的时候什么事情都不干；非阻塞等待每隔一段时间等待，她没好，过几分钟再等待。（比如打电话这个例子）非阻塞等待可能需要多次检测，这是基于 非阻塞等待的轮循方案。
- 如果子进程已经退出，调用wait/waitpid会立即返回，并释放资源，获得子进程退出信息。
- 如果在任意是时刻都调用wait/waitpid，子进程存在且正常运行，进程可能阻塞。
- 如果不存在该子进程，则立即出错返回。
父进程在子进程退出后继续程序，如下图：
ALL IN ALL:
阻塞等待和非阻塞等待都是等待的方式，都是父进程等待子进程，等待子进程退出。QUESTION1：
阻塞是不是意味着父进程不被调度执行了呢？
父进程等待的本质是，把父进程的PCB放进等待队列，进程状态从R变成S，在等待队列等待时，不被调度执行。所以，
==阻塞的本质：==进程的PCB放进等待队列，并将进程的状态R改成S状态。
返回的本质：进程的PCB从等待队列放进运行队列，从而被CPU调用。
所以当我们看到某些应用或者操作系统本身，卡住了或者长时间不动，应用或者程序hang住了！
WNOHANG情况下，waitpid的返回值:
1、子进程没有退出，返回值=0
2、子进程退出，waitpid调用成功，返回>0，失败则返回-1 .
进程的非阻塞等待方式代码
#include#include #include #include int main() { pid_t pid = fork(); if(pid < 0) { printf("%s fork error\n", __FUNCTION__); return 1; } else if(pid == 0) { // child printf("child is run, pid is: %d\n", getpid()); int cnt = 5; while(cnt) { printf("child[%d] is running, cnt = %d\n", getpid(), cnt); cnt--; sleep(1); } exit(1); } else { // father int status = 0; pid_t ret = 0; do { ret = waitpid(-1, &status,WNOHANG); // 非阻塞式等待 if(ret == 0) { // 子进程还没结束 printf("Do father things\n"); } sleep(1); }while(ret == 0); if(WIFEXITED(status) &&ret == pid) { printf("wait child success, child return code is :%d\n", WEXITSTATUS(status)); } else { printf("wait child failed, return.\n"); return 1; } } return 0; } - 1
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运行结果：
[zjy@VM-16-3-centos lessoncode]$ ./test Do father things child is run, pid is: 22362 child[22362] is running, cnt = 5 Do father things child[22362] is running, cnt = 4 Do father things child[22362] is running, cnt = 3 Do father things child[22362] is running, cnt = 2 Do father things child[22362] is running, cnt = 1 Do father things wait child success, child return code is :1- 1
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进程的阻塞等待方式代码
#include#include #include #include int main() { pid_t pid = fork(); if(pid < 0) { printf("%s fork error\n", __FUNCTION__); return 1; } else if(pid == 0) { // child printf("child is run, pid is: %d\n", getpid()); int cnt = 5; while(cnt) { printf("child[%d] is running, cnt = %d\n", getpid(), cnt); cnt--; sleep(1); } exit(1); } else { int status = 0; pid_t ret = waitpid(-1, &status, 0); // 阻塞式等待 printf("wait test...\n"); if(WIFEXITED(status) && ret == pid) { printf("wait child success, child return code is :%d\n", WEXITSTATUS(status)); } else { printf("wait child failed, return.\n"); return 1; } } return 0; } - 1
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运行结果：
child is run, pid is: 25943 child[25943] is running, cnt = 5 child[25943] is running, cnt = 4 child[25943] is running, cnt = 3 child[25943] is running, cnt = 2 child[25943] is running, cnt = 1 wait test... wait child success, child return code is :1- 1
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- 原文地址：https://blog.csdn.net/Joy_Cheung666/article/details/126247465