linux-进程退出

简介: 进程终止进程终止原因进程终止原因有三种情况。代码运行完毕,结果正确代码运行完毕,结果不正确代码异常终止

进程终止

进程终止原因

进程终止原因有三种情况。

  • 代码运行完毕,结果正确
  • 代码运行完毕,结果不正确
  • 代码异常终止

进程终止时,OS要释放进程申请的向相关内核数据结构和对应的数据和代码。(就是释放系统资源

进程返回值

进程运行后,一般都有返回值,比如说main函数里面的return 0。

而0一般表示:success。非0表示:程序运行的结果不正确。

echo $?

命令行符号的意义是:获取最近一个进程,执行完毕时的退出码。

  1 #include<stdio.h>
  2 
  3 
  4 int main()
  5 {
  6   printf("hello world\n");
  7   return 111;                                                                                                                                                           
  8 }
~

运行结果如下:

e9953c000c5c43f0a48fce91df43ddf3.png

exit()和_exit()

这两个函数都可以让进程终止,并且返回指定的status。

#include<stdlib.h>

void exit(int status);

#include<unistd.h>

void _exit(int status);

status是进程的退出状态码。


142f9507328b481e8a68fdb2fd61ef48.png

从该例子可以看出,exit封装了_exit,并且有更丰富的功能。

如下所示:

打印结尾没有’\n’(\n的作用是输出换行,刷新缓冲区),也能照样打印出该结果来。

 10 int main()
 11 {
 12   printf("hello world");
 13   exit(100);
 14 }         


ac8ce0eb814346dd90bdbd46654c8c7d.png

return 退出:

return退出是一种常见的进程退出的方法。执行return n等同于执行exit(n),因为调用main的运行时函数会将main的返回值当作exit的参数。

父进程获取进程退出码

wait()方法

pid_t wait(int* status);

参数:这个是输出型参数,获取子进程的退出状态,不关心则可以设置成NULL

返回值: 返回被等待进程pid,失败返回-1.

如下代码:父进程在阻塞式等待(一直等待wait的退出码),子进程执行完,父进程才开始执行wait下面的内容。

 1 #include<stdio.h>
  2 #include<unistd.h>
  3 #include<sys/wait.h>
  4 #include<sys/types.h>
  5 #include <stdlib.h>
  6 int main()
  7 {
  8 
  9   pid_t id = fork();
 10 
 11 
 12   if(id==0)
 13   {
 14     //子进程
 15     int cnt = 5;
 16     while(cnt--)
 17     {
 18       printf("我是子进程,我的pid = %d, ppid = %d , %d\n",getpid(), getppid(), cnt);
 19       sleep(1);
 20     }
 21     exit(1);
 22   }
 23   else if(id>0)
 24   {
 25     printf("我是父进程:---------------\n");  
 26     pid_t ret = wait(NULL);
 27     if(ret>0)
 28     {
 29       printf("等待成功,返回值为:%d \n", ret);
 30     }
 31   }
 32   return 0;
 33 }   

1cf15787161e4a05895bce79ea2be272.png

waitpid()方法

升级版的wait方法。

pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);

参数:

pid = -1,等待任何一个子进程,与wait等效。

pid > 0,等待其进程ID与pid相等的子进程。

status:输出型参数:

WIFEXITED(status):若为正常终止子进程返回的状态,则为真。(查看进程是否正常退出)

WEXITSTATUS(status):若WIFEXITED非零,提取子进程的退出码。(查看进程的退出码)

options:

WNOHANG:默认为0,表示不使用这个参数。若pid指定的子进程没有结束,则waitpid()函数返回0,不予以等待。若正常结束,则返回该子进程的ID。(用来完成非阻塞等待的接口)


返回值:

正常返回时返回收集到子进程的ID。

如果选项设置了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指示错误所在。(可以使用perror打印)。

288f1ba90a244cd79182374149a3efb7.png

获取子进程的退出码(status)

有了上面的两个函数之后,我们就能获取子进程的退出码。

实际上status不能简单当作整形来看待,可以当位图来看。具体细节如下,我们只看低16位。

其中8-15位为进程的退出码(退出状态位)。

0~6位为终止信号的数字。

cb252a7ec1ad48788dd35f2f9487f0be.png

获取子进程正常退出的退出码:

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<unistd.h>  
  3 #include<sys/wait.h> 
  4 #include<sys/types.h>
  5 #include <stdlib.h>
  6 int main()          
  7 {                                                                                                                                                                       
  8   pid_t id = fork();
  9   if(id==0)
 10   {
 11     //子进程
 12     int cnt = 5;
 13     while(cnt--)
 14     {
 15       printf("我是子进程,我的pid = %d, ppid = %d , %d\n",getpid(), getppid(), cnt);
 16       sleep(1);
 17     }
 18     exit(1);   //退出时,返回号码。
 19   }
 20   else if(id>0)
 21   {
 22     int status = 0;
 23     printf("我父进程,我的pid = %d, ppid = %d \n",getpid(), getppid());
 24     pid_t ret = waitpid(id,&status, 0);  //阻塞式等待,一直等,直到子进程退出
 25     if(ret>0)
 26     {        
      printf("等待成功,返回值为ret:%d  子进程退出码:%d ,信号位为:%d \n", ret    , (status>>8)&0xFF,(status&0x7f));//获取高8位,低7位为信号位
 28     }                                                                                            
 29   }                                                                                              
 30   return 0;
 31 }     

fe082274868f433581d5f57cd22d9bbb.png

若进程非正常退出,它的信号位就可以看出是出什么错了

在子进程运行完之前,使用9号信号杀死它,结果是,状态位为0,信号位为9。

eaad37280a1a4cc39438cea7927dc8aa.png

9f9948118faf44198bf11ef565183e05.png

使用宏来获取子进程是否正常退出和退出码

代码修改部分如下:参考waitpid参数介绍部分

 24     if(ret>0)
 25     {
 26       if(WIFEXITED(status))
 27       {
 28         //子进程正常退出                                                        
 29         printf("子进程执行完毕,子进程的退出码位:%d \n",WEXITSTATUS(status));
 30       }
 31       else{
 32         printf("子进程异常退出:%d \n",WIFEXITED(status));
 33       }

运行结果如下:

53997a7769ee4effa4ea74b7e99ec8be.png

=程序发生异常,子进程的退出码就没有意义了(因为结果不对,或者子进程都可能没有跑完)。

进程的非阻塞等待(WNOHANG)

就是父进程不能光等,父进程在等待子进程退出码的同时,也可以运行一些东西。

下面为代码示例:(注意使用c++11标准编译)

#include <iostream>
#include<vector>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
//定义非阻塞等待父进程干的事情
typedef void (*hander_t)();  //hander_t = void(*)()
std::vector<hander_t> handlers; 
void fun_1()
{
  printf("work_1\n");
}
void fun_2()
{
  printf("work_2\n");
}
void Load()
{
  handlers.push_back(fun_1);
  handlers.push_back(fun_2);
}
int main()
{
  pid_t id = fork();
  if(id==0)
  {
    int cnt = 5;
    while(cnt--)
    {
      printf("I am child, my pid = %d, my ppid = %d, %d \n",getpid(),getppid(),
          cnt);
      sleep(1);
    }
    exit(11);
  }
  else
  {
    int quit = 0;
    while(1)
    {
      int status = 0;
      pid_t ret = waitpid(-1,&status,WNOHANG);
      if(ret>0)
      {
        printf("等待成功,退出码为:%d \n",WEXITSTATUS(status));
        quit = 1;
        break;
      }
      else{
          if(ret==0)
          {
            printf("子进程还没结束,我还得继续干活\n");
            if(handlers.empty()) Load();
            for(hander_t iter : handlers)
            {
              iter();
            }
          }
          if(ret<0)
          {
            printf("child running failed, signal = %d \n", status&&0x7f);
            quit = 1;
            break;
          }
      }
      sleep(1);
    }
 }
}

运行结果就是在等待子进程的退出码的过程中,父进程也在做一些其他的事情。

问题

  1. 为什么要用wait/waitpid函数获取退出码呢?全局变量不可以吗?
    进程具有独立性,如果数据发生写时拷贝,那么全局变量就会变成两份数据,父进程拿不到。

wait/waitpid系统调用函数如何读取退出码的呢?

因为子进程退出时,变成僵尸进程(资源被释放),但是其pcb仍然保留在内存中,函数通过访问pcb来获取进程的退出码。

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