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深入浅出---unix多进程编程之wait()和waitpid()函数

来源：互联网 发布：腾讯云数据库问题 编辑：程序博客网 时间：2024/05/19 15:22
 
分类： unix/linux学习篇 unix 环境高级编程 C/C++学习2011-11-21 23:43 818人阅读 评论(6)收藏 举报

Wait和waipid函数

 

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。

 

两个函数原型

view plaincopy to clipboardprint?
  1. #include <sys/wait.h>   
  2.   
  3. pid_t wait(int *status);  
  4.   
  5. pit_t wait(pid_t pid,int *status,int options);  
  6.   
  7.    
  8.   
  9. 函数若成功，返回进程ID，若出错则返回-1；  


 

下面就来一个简单的例子来展示一下我们的wait函数

 

view plaincopy to clipboardprint?
  1. #include "apue.h"   
  2.   
  3. #include <sys/wait.h>   
  4.   
  5.    
  6.   
  7. int main(void)  
  8.   
  9. {  
  10.   
  11.         pid_t pid1,pid2;  
  12.   
  13.        printf("before fork\n");  
  14.   
  15.           
  16.   
  17.        if((pid1=fork())<0){  
  18.   
  19.                printf("fork error");  
  20.   
  21.         }else if(pid1==0){  
  22.   
  23.                 printf("child process 'spid=%d\n",getpid());  
  24.   
  25.                 sleep(3);  
  26.   
  27.         }else{  
  28.   
  29.                pid2=wait(NULL);  
  30.   
  31.                printf("wait process 's pid=%d\n",pid2);  
  32.   
  33.         }  
  34.   
  35.         exit(0);  
  36.   
  37. }  


 

输出结果：                             

 

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。

 

参数status：

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：

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。

详细的书中的表

 

下面的例子就是获取到子进程的终止信号。然后进行输出。

view plaincopy to clipboardprint?
  1. #include "apue.h"   
  2.   
  3. #include<sys/wait.h>   
  4.   
  5.    
  6.   
  7. void pr_exit(int);  
  8.   
  9.    
  10.   
  11. int main(void)  
  12.   
  13. {  
  14.   
  15.         pid_t pid;  
  16.   
  17.         int status;  
  18.   
  19.    
  20.   
  21.        if((pid=fork())<0){  
  22.   
  23.                err_sys("fork error");  
  24.   
  25.         }else if(pid==0){  
  26.   
  27.                 exit(7);  
  28.   
  29.         }  
  30.   
  31.    
  32.   
  33.        if(wait(&status)!=pid)  
  34.   
  35.                err_sys("wait error");  
  36.   
  37.         pr_exit(status);  
  38.   
  39.    
  40.   
  41.        if((pid=fork())<0)  
  42.   
  43.                err_sys("fork error");  
  44.   
  45.         else if(pid==0)  
  46.   
  47.         //      printf("child  pid=%d\n",getpid());  
  48.   
  49.                  //printf("child pid=%d\n",getppid());  
  50.   
  51.                 abort();  
  52.   
  53.    
  54.   
  55.         if(wait(&status)!=pid)  
  56.   
  57.                err_sys("wait error");  
  58.   
  59.         pr_exit(status);  
  60.   
  61.    
  62.   
  63.        if((pid=fork())<0)  
  64.   
  65.                err_sys("fork error");  
  66.   
  67.         else if(pid==0)  
  68.   
  69.                //printf(" parent pid=%d\n",getppid());  
  70.   
  71.                  //printf("child  pid=%d\n",getpid());  
  72.   
  73.                 status/=0;  
  74.   
  75.    
  76.   
  77.        if(wait(&status)!=pid)  
  78.   
  79.                err_sys("wait error");                                                                                                                                         
  80.   
  81.        pr_exit(status);                                                                                                                                                       
  82.   
  83.                                                                                                                                                                                
  84.   
  85.         exit(0);                                                                                                                                                               
  86.   
  87.                                                                                                                                                                                
  88.   
  89. }                                                                                                                                                                              
  90.   
  91.                                                                                                                                                                                
  92.   
  93. void pr_exit(int status)                                                                                                                                                       
  94.   
  95. {                                                                                                                                                                               
  96.   
  97.        if(WIFEXITED(status))                                                                                                                                                  
  98.   
  99.                printf("normal termination,exitstatus=%d\n",WEXITSTATUS(status));                                                                                             
  100.   
  101.         elseif(WIFSIGNALED(status))                                                                                                                                           
  102.   
  103.                printf("abnormal termination,signalstatus=%d\n",WTERMSIG(status),                                                                                             
  104.   
  105. #ifdef WCOREDUMP                                                                                                                                                               
  106.   
  107.                                WCOREDUMP(status)?"(core file generated)":"");                                                                                                 
  108.   
  109.                                                                                                                                                                                
  110.   
  111. #else                                                                                                                                                                          
  112.   
  113.                "");                                                                                                                                                           
  114.   
  115. #endif                                                                                                                                                                         
  116.   
  117.         elseif(WIFSTOPPED(status))                                                                                                                                            
  118.   
  119.                printf("child stopped ,signal number=%d\n",                                                                                                                    
  120.   
  121.                                WSTOPSIG(status));                                                                                                                              
  122.   
  123.                                                                                                                                                                                
  124.   
  125. }    
  126.   
  127.    


 

输出结果：

 

从结果我们看到了调用exit为正常终止函数。

 

Waitpid函数。

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。

解释如下：

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。

 

Waitpid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：

  1. 当正常返回的时候，waitpid返回收集到的子进程的进程ID；
  2. 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；
  3. 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；

view plaincopy to clipboardprint?
  1. #include <sys/types.h>   
  2.   
  3. #include <sys/wait.h>   
  4.   
  5. #include <unistd.h>   
  6.   
  7. int main()  
  8.   
  9. {          
  10.   
  11.          pid_tpc, pr;  
  12.   
  13.          pc=fork();   
  14.   
  15.          if(pc<0){     
  16.   
  17.                    /*如果fork出错 */                 
  18.   
  19.                    printf("Erroroccured on forking.\n");        
  20.   
  21.          }elseif(pc==0){                     
  22.   
  23.                    /*如果是子进程 */                 
  24.   
  25.                    sleep(10);  
  26.   
  27.                    /*睡眠10秒 */               
  28.   
  29.          exit(0);       
  30.   
  31.          }          
  32.   
  33.          /*如果是父进程 */        
  34.   
  35.          do{               
  36.   
  37.                    pr=waitpid(pc,NULL, WNOHANG);            
  38.   
  39.                    /*使用了WNOHANG参数，waitpid不会在这里等待 */                     
  40.   
  41.                    if(pr==0){                      
  42.   
  43.                    /*如果没有收集到子进程 */                           
  44.   
  45.                             printf("Nochild exited\n");                           
  46.   
  47.                    sleep(1);    
  48.   
  49.                    }  
  50.   
  51.          }        while(pr==0);              
  52.   
  53.                    /*没有收集到子进程，就回去继续尝试 */        
  54.   
  55.                    if(pr==pc)            
  56.   
  57.                             printf("successfullyget child %d\n", pr);           
  58.   
  59.                    else             
  60.   
  61.                             printf("someerror occured\n");  
  62.   
  63. }  
  64.   
  65.    


 

输出结果：

 

从结果中，我们看到父进程一直在等待子进程的结束。

 

wait()和waitpid()就讲解到此。有什么疑问欢迎告知。

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