Linux下异步回收子进程

Posted 2020-09-25 草里藏珠

背景

　　我们知道,当一个进程fork出子进程后,没有对子进程进行回收,那么子进程运行完之后的状态会变为僵尸进程.

　　我们可以通过wait和waitpid来回收子进程,防止僵尸进程的出现.

　　但是wait和waitpid,要么以阻塞方式运行,要么以轮询方式运行,都极大的占用了CPU资源.

　　本文将介绍,父进程如何通过异步操作回收子进程!

原理

　　在每个子进程运行完成之后,都会向父进程发出SIGCHLD信号.而在默认情况下,父进程会忽略掉该信号.因此,我们只需要对SIGCHLD信号进行捕捉,即可异步对子进程进行回收.

核心代码1

void waitChild1(int sig){
	int status = 0;
	if(waitpid(-1,&status,WNOHANG)>0){
		printf("the child exit status is %d\n",WEXITSTATUS(status));
	}else{
		printf("failure!\n");
	}
}

 　　因此,我们通过waitpid,对所有产生SIGCHLD信号的子进程都进行回收.

　　好像很简单的样子嘛!!!

　　对的,就是这么简单!

　　但是上述代码存在BUG,如果存在很多子进程都同时退出,那么就会同时向父进程发送信号.

　　而我们知道,由于受到位图的限制,常规信号出现多次时,只计算一次.因此,如果同时存在子进程出现时,以上代码肯定不能把所有子进程都回收掉!

　　所以,我们需要对代码进行加强!!!!

升级版核心代码

void waitChild2(int sig){
	int status = 0;
	pid_t pid = 0;
	while((pid = waitpid(-1,&status,WNOHANG)) >0){
		printf("%d‘s exit status is %d\n",pid,WEXITSTATUS(status));
	}
}

 　　正如上述代码,改动的其实很简单,只需把if改成while即可!

完整版代码

////////////////////////////////////
//文件说明:wait.c
//作者:高小调
//创建时间:2017年06月27日 星期二 20时45分16秒
//开发环境:Kali Linux/g++ v6.3.0
////////////////////////////////////
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
#include<stdlib.h>
void waitChild1(int sig){
	int status = 0;
	if(waitpid(-1,&status,WNOHANG)>0){
		printf("the child exit status is %d\n",WEXITSTATUS(status));
	}else{
		printf("failure!\n");
	}
}
void waitChild2(int sig){
	int status = 0;
	pid_t pid = 0;
	while((pid = waitpid(-1,&status,WNOHANG)) >0){
		printf("%d‘s exit status is %d\n",pid,WEXITSTATUS(status));
	}
}
int main(){
	signal(SIGCHLD,waitChild2);
	int pid = fork();
	if(pid == 0){
		//child
		printf("i am child,my pid is %d\n",getpid());
		exit(1);
	}
	pid = fork();
	if(pid == 0){
		//child
		printf("i am child,my pid is %d\n",getpid());
		exit(1);
	}
	pid = fork();
	if(pid == 0){
		//child
		printf("i am child,my pid is %d\n",getpid());
		exit(1);
	}
	pid = fork();
	if(pid == 0){
		//child
		printf("i am child,my pid is %d\n",getpid());
		exit(1);
	}
	while(1){
		printf("i am father,my pid is %d\n",getpid());
		sleep(5);
	}
	return 0;
}