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深入探讨:unix多进程编程之wait()与waitpid()函数

  • 时间:2022-06-23 16:20 编辑: 来源: 阅读:
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摘要:深入探讨:unix多进程编程之wait()与waitpid()函数
[b]Wait函数和waipid函数 [/b]当一个进程正常或异常终止的时候,内核就像其父进程发送SIGCHLD信号,因为子进程是个一步事件,所以这种信号也是内核系那个父进程发的异步通知。父进程可以选择忽略该信号,或者提供一个该信号发生时即被调用执行的函数。对于这种信号的系统默认动作是忽略它。 现在要知道调用wait或waitpid的进程可能会发生什么情况: 如果其所有子进程都在运行,则阻塞。 如果一个子进程已经终止,正在得带的父进程获取到终止状态,则取得该子进程的终止状态立即返回。 如果他没有任何子进程,则立即出错返回。 如果进程由于接收到SIGCHLD信号而调用wait,则可期望wait会立即返回。但是如果在任意时刻调用wait则进程可能会阻塞。 [b]两个函数原型 [/b]
[u]复制代码[/u] 代码如下:
#include <sys/wait.h> pid_t wait(int *status); pit_t wait(pid_t pid,int *status,int options); 函数若成功,返回进程ID,若出错则返回-1;
[img]http://files.jb51.net/file_images/article/201305/2013053117135830.gif[/img] [b]下面就来一个简单的例子来展示一下我们的wait函数 [/b]
[u]复制代码[/u] 代码如下:
#include "apue.h" #include <sys/wait.h> int main(void) {         pid_t pid1,pid2;        printf("before fork\n");        if((pid1=fork())<0){                printf("fork error");         }else if(pid1==0){                 printf("child process 'spid=%d\n",getpid());                 sleep(3);         }else{                pid2=wait(NULL);                printf("wait process 's pid=%d\n",pid2);         }         exit(0); }
[b]输出结果:[/b]     [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201305/2013053117135831.gif[/img]                          当程序运行的时候明显的可以看到在输出最后一行 的时候等待了三秒钟。也就是父进程等待子进程的结束。父进程才能扑捉子进程,然后得到wait要得到的结果。 [b]参数status: [/b]参数status是一个整型指针。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,我们将在以后的文章中介绍),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: [b]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。 [/b](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。) [b]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。 [/b]详细的书中的表 [b]下面的例子就是获取到子进程的终止信号。然后进行输出。 [/b]
[u]复制代码[/u] 代码如下:
#include "apue.h" #include<sys/wait.h> void pr_exit(int); int main(void) {         pid_t pid;         int status;        if((pid=fork())<0){                err_sys("fork error");         }else if(pid==0){                 exit(7);         }        if(wait(&status)!=pid)                err_sys("wait error");         pr_exit(status);        if((pid=fork())<0)                err_sys("fork error");         else if(pid==0)         //      printf("child  pid=%d\n",getpid());                  //printf("child pid=%d\n",getppid());                 abort();         if(wait(&status)!=pid)                err_sys("wait error");         pr_exit(status);        if((pid=fork())<0)                err_sys("fork error");         else if(pid==0)                //printf(" parent pid=%d\n",getppid());                  //printf("child  pid=%d\n",getpid());                 status/=0;        if(wait(&status)!=pid)                err_sys("wait error");                                                                                                                                              pr_exit(status);                                                                                                                                                             exit(0);                                                                                                                                                             }                                                                                                                                                                            void pr_exit(int status)                                                                                                                                                     {                                                                                                                                                                                    if(WIFEXITED(status))                                                                                                                                                               printf("normal termination,exitstatus=%d\n",WEXITSTATUS(status));                                                                                                   elseif(WIFSIGNALED(status))                                                                                                                                                        printf("abnormal termination,signalstatus=%d\n",WTERMSIG(status),                                                                                           #ifdef WCOREDUMP                                                                                                                                                                                            WCOREDUMP(status)?"(core file generated)":"");                                                                                               #else                                                                                                                                                                                       "");                                                                                                                                                         #endif                                                                                                                                                                               elseif(WIFSTOPPED(status))                                                                                                                                                         printf("child stopped ,signal number=%d\n",                                                                                                                                                 WSTOPSIG(status));                                                                                                                            } 
[b]输出结果:[/b][img]http://files.jb51.net/file_images/article/201305/2013053117135832.gif[/img] 从结果我们看到了调用exit为正常终止函数。 [b]Waitpid函数。 [/b]当我们需要等待一个特定进程的函数时候,我们这个时候就需要用到了waitpid函数了。从上文看到waitpid函数原型,我们也都了解到有个pid_t参数。 [b]解释如下: [/b]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。 Pid==0等待其组ID等于调用进程组ID的任一个子进程。 Pid<-1等待其组ID等于pid绝对值的任一子进程。 Waitpid返回终止子进程的进程ID。并将该子进程的终止状态存放在有status指向的存储单元中。 Waitpid 函数提供了wait函数没有提供的三个功能。 Waitpid可等待一个特定的进程,而wait则返回任一个终止子进程的状态。 Waitpid提供了yigewait费阻塞版本。有时候用户希望取得一个子进程的状态,但不想阻塞。 Waitpid支持作业控制。 [b]Waitpid返回值和错误 [/b]  [b]waitpid的返回值比wait稍微复杂一些,一共有3种情况: [/b]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;
[u]复制代码[/u] 代码如下:
#include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> #include <unistd.h> int main() {                 pid_tpc, pr;          pc=fork();          if(pc<0){                      /*如果fork出错 */                                  printf("Erroroccured on forking.\n");               }elseif(pc==0){                                      /*如果是子进程 */                                  sleep(10);                    /*睡眠10秒 */                      exit(0);              }                 /*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("Nochild 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("successfullyget child %d\n", pr);                            else                                       printf("someerror occured\n"); }
[b]输出结果: [/b]  [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201305/2013053117135833.gif[/img] 从结果中,我们看到父进程一直在等待子进程的结束。
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