Linux编程中如何避免出现僵尸进程

僵尸进程如何产生的？

比如进程采用exit()退出的时候，操作系统会进行一些列的处理工作，包括关闭打开的文件描述符、占用的内存等等，但是，操作系统也会为该进程保留少量的信息，以供父进程使用。例如进程的ID号、进程的退出状态、进程运行的CPU时间等，因而占用了系统的资源。

在一种极端的情况下，档僵尸进程过多的时候，占用了大量的进程ID，系统将无法产生新的进程，相当于系统的资源被耗尽。

怎样避免僵尸进程的产生

所以，避免僵尸进程的产生具有极其重要的意义。在 Linux 下，我们可以使用 ps aux  | grep -w 'Z' 等命令查看系统中僵尸进程，僵尸进程的状态标记为‘Z’。一般来讲避免僵尸进程主要包含以下几种方法：

1. 父进程使用wait()或者waitpid()之类的函数等待子进程退出
2. 父进程先产生一个子进程，然后子进程再产生一个孙子进程，子进程在孙子进程之前退出。
3. 使用信号函数sigaction为SIGCHLD设置wait处理函数。

1、wait()函数的使用最为简单，源代码如图所示：

父进程创建子进程后30s调用wait()函数，等待子进程退出，回收子进程的资源，这也意味着子进程将会成为僵尸进程30s-5s=25s。
运行该程序后，打开终端，查看进程状态，该图显示的有一个进程的标志为Z，表示该进程为僵尸进程（Zombie）。 

 当父进程调用wait()函数后，子进程的资源被回收，僵尸进程的标志被去掉了.如下图所示：

2、两次fork()创建孙子进程

   使用wait()的方法比较简洁，但是有个问题就是子进程如果处理的时间比较长的话，主进程会被挂起。比如： 

  对于这样的情况可以采取连续fork()两次的方法。简而言之，首先父进程首先创建子进程，子进程创建孙子进程，由孙子进程处理事务，而子进程再创建完孙子进程后，就退出。此时，孙子进程的父进程，也就是子进程退出了，因此孙子进程变为了一个孤儿进程，Linux进程处理孤儿的进程的方式，是init进程接管孤儿进程，而init进程的子进程不会成为僵尸进程。
    所以上述的伪代码可以写为： 

if(fork() ==0 )    {             if(fork()==0)             {                   /*孙子进程在这里处理事务*/                    process();                    close()                   exit()          }          else           {                /*子进程再这里退出，使得孙子进程成为init进程的儿子，从而避免僵尸进程的产生*/                 close()                 exit()///<子进程在此退出            }    }   else     {           ///<爷爷进程进入下一轮的处理。    } 

3、 采用信号量处理函数

    还有一种方法就是采用信号量处理函数来处理这种情况，该过程的代码可以表示为：

#include     #include     #include     #include     #include     #include     int num_clients = 0;   int dead_clients = 0;   void sig_chld_handler(int sig) {       pid_t pid;       if (sig == SIGCHLD) {           pid = wait(NULL);          printf("A child dead, current child number: %d, id: %d/n", ++dead_clients, pid);       }   }   int main(int argc, char **argv) {       pid_t pid;       signal(SIGCHLD, sig_chld_handler);       for (int i = 0; i < 30; i++) {           if ((pid = fork()) == 0) {               exit(0);           } else if (pid > 0) {               printf("A child created, current child number: %d, id: %d/n", ++num_clients, pid);           }       }       sleep(10);       return 0;   } 

父进程首先注册一个信号处理函数signal(SIGCHLD, sig_chld_handler)，然后每当子进程退出的时候父进程都会受到SIGCHLD信号，
触发sig_chld_handler()函数，调用wait()函数等待子进程的退出。