Linux下父进程异步等待子进程

1. 背景知识

  我们可以使用wait和waitpid函数清理僵死进程,父进程可以阻塞等待子进程结束,也可以非阻塞地查询是否有子进程结束等待清理(也就是轮询的方式)。采用第一种方式,父进程阻塞了就不能处理自己的工作了;采用第二种方式,程序实现复杂。其实,子进程在终止时会给父进程发SIGCHLD信号,该信号的默认处理动作是忽略,父进程可以自定义SIGCHLD信号的处理函数,这样父进程只需专心处理自己的工作,不必关心子进程了,子进程终止时会通知父进程,父进程在信号处理函数中调用wait清理子进程即可。

  如果我们以排队等待的方式等待的话：当第一个进程发送SIGCHILD时，父进程处理;第二个进程发送SIGCHILD阻塞等待，待处理;当有一个待处理的信号时，如果有第三个SIGCHILD信号发送，将不会不处理，直接被丢弃，无法回收这个僵死进程。

2. 相关函数介绍

#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
pid_t waitpid(pid_t pid,int* status,int options);

参数：

pid：进程ID。

pid > 0时， 只等待进程ID等于pid的子进程。

pid = -1时，等待任何一个子进程，和wait的作用一样。

pid = 0时， 等待同一个进程组中的任何子进程。

pid < -1时，等待进程组id与pid绝对值相等的任意子进程。

status:输出型参数，拿回子进程的退出信息。

option: 可选操作，为0时作用同wait。

WNOHANG：非阻塞方式（轮询式访问）等待子进程。

WCONTINUED：若实现支持作业控制，那么由pid指定的任一子进程在暂停后已经继续，但状态尚未报告，则返回状态。

WUNTRACED：如果子进程进入暂停执行则马上返回，但结束状态不予以例会。

返回值：正常返回子进程的进程ID，出错，返回-1；如果设置了WNOHANG，当waitpid发现没有已退出的子进程，返回0。

3. 测试异步等待

代码

#include<stdio.h>
#include<signal.h>
#include<unistd.h>
#include<errno.h>
#include<sys/types.h>
#include<stdlib.h>

void handler(int sig)
{
pid_t id;
while((id = waitpid(-1, NULL, WNOHANG)) > 0)
{
printf("wait child sucess: %d\n",id);
}
}

int main()
{
signal(SIGCHLD,handler);
pid_t id=fork();
if(id==0)
{
printf("child1 id: %d\n",getpid());
sleep(3);
exit(1);
}

pid_t id2=fork();
if(id2==0)
{
printf("child2 id: %d\n",getpid());
sleep(5);
exit(2);
}

pid_t id3=fork();
if(id3==0)
{
printf("child3 id: %d\n",getpid());
sleep(7);
exit(3);
}

printf("father id: %d\n",getpid());
while(1)
{
printf("father do self \n");
sleep(1);
}

return 0;
}

测试结果