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9.进程控制（上）

java 2025/5/6 6:57:45

一、进程终止

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。（退出码无意义）

子进程也是进程->父进程创建->子进程执行的结果

进程一旦出现异常，一般是进程收到了信号。

return 本质就是将返回值放到寄存器。

即使不写return 0，返回值也是0的原因：无非就是少了将 ret 放到寄存器这一句指令，寄存器默认存的值为0，拿到的程序退出码（语言层面）还是0。

int main(); main函数返回值，通常表明程序的执行情况。

echo $? 打印最近一个程序退出时的退出码->进程退出码->写到进程的task_struct内部的

结果正确，退出码为0。

结果不正确，退出码非0，{1,2,3,...}，为了通过错误码得知错误信息。

strerror，<string.h>，根据错误码返回对应的字符串。

[0,133]，一共有134种错误码。

errno：整形变量，<errno.h>，记录上一个错误码。

测试代码：
#include <stdio.h>    
#include <string.h>    
#include <errno.h>    int main()    
{    FILE* pf = fopen("test.txt","r");    if(pf==NULL)    {                                                                                                                                                printf("strerror:%s\n",strerror(errno));    return errno;                               }                                               fclose(pf);                                     return 0;                                       
}   

进程退出的方式（重点）

main函数结束，表示进程结束。

其他函数结束，只表示自己函数调用完成，返回。

main:(return)

exit:(status)

任何地方调用exit，表示进程结束！并返回给父进程，子进程的退出码。

exit（C）vs _exit（系统）：

_exit()和exit()是上下层的关系，exit()封装了系统调用_exit()。

我们之前讨论的缓冲区。应该在哪里？

一定不是操作系统内部的缓冲区，否则_exit退出会导致内存泄漏。

库缓冲区，C语言提供的缓冲区。

二、进程等待（重点）

进程等待的必要性

为什么要等待？

1）防止造成“僵尸进程”的问题，进而导致内存泄漏。

2）父进程派给子进程的任务完成的情况（结果对，结果不对，异常退出），父进程要知道。

总结：父进程通过进程等待的方式，回收子进程资源（重要）和 获取子进程退出信息。

进程等待的方式

wait，<sys/types.h>，<sys/wait.h>

pid_t wait(int *status); status为输出型参数，输出等待子进程的进程退出码。

等待成功，返回子进程pid，等待失败返回-1。

wait是阻塞调用，父进程会一直阻塞。

waitpid的使用（重点）

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

pid为指定等待子进程的pid（特别的，pid为-1，等待任意一个子进程，pid<-1，等这个pid绝对值的子进程）

status为输出型参数，输出等待子进程的进程退出码

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

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

options为选项，可以选择等待的方式为阻塞等待或非阻塞等待。（默认为0，阻塞等待）

WNOHANG: 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。（非阻塞等待）

waitpid(-1,NULL,0); 等同于 wait(NULL);

其中NULL，表示父进程不关心子进程退出信息。

测试代码如下：
#include <stdio.h>    
#include <stdlib.h>    
#include <sys/types.h>    
#include <sys/wait.h>    
#include <unistd.h>    int main()    
{    pid_t pid = fork();    if(pid==0)    {    //子进程    int cnt = 5;    while(cnt--)    {    sleep(1);    printf("子进程pid:%d\n",getpid());    }    exit(1);    }    //pid_t ret = wait(NULL);    int status;    pid_t ret = waitpid(-1,&status,0);    printf("等待的子进程pid:%d,status:%d\n",ret,status);    return 0;    
}    
POSIX标准定义：
status的位操作需严格遵循从0开始的编号方式。例如：

终止信号编号：存储在第0~7位（即低8位），通过 status & 0x7F 提取。

退出码：存储在第8~15位（即高8位），通过 (status >> 8) & 0xFF 提取。

core dump标志：第7位（从0开始计数，即 status & 0x80 的非零值）。

异常判断：

1）低7个比特位，0

2）一旦低7个比特位不为0，异常退出，退出码无意义！

main函数返回值要写到PCB里，PCB里有对应的exit_code退出码，exit_signal信号码，父进程通过系统调用waitpid获取子进程的状态码，getpid()和getppid()同理，PCB里有存。

为什么？

因为子进程结束后，进入僵尸状态，等待父进程回收，其中进程地址空间、代码和数据以及页表可以释放，但是子进程的PCB（task_struct）需要保留，

WNOHANG 子进程还没退出就立即返回，非阻塞调用。

返回值：

大于0：等待结束

等于0：调用结束，但子进程没有退出

小于0：等待失败

非阻塞调用：可以让等待者，做自己的事情，充分利用资源。