Unix多进程编程：wait()与waitpid()函数详解

"深入探讨Unix多进程编程中的wait()与waitpid()函数，这两个函数用于父进程等待并获取子进程的退出状态。" 在Unix多进程编程中，wait()和waitpid()函数扮演着重要的角色，它们允许父进程监控并接收子进程的终止信息。这篇文章将详细解析这两个函数的工作原理、使用方法以及相关的信号处理。 首先，当一个子进程结束时，Unix系统会向其父进程发送SIGCHLD信号，告知父进程子进程的状态变化。父进程可以设置信号处理函数来响应这个信号，也可以选择忽略它。如果忽略，子进程的状态会被保留在系统中，直到父进程调用wait()或waitpid()进行回收。 wait()函数的原型如下： ```c #include <sys/wait.h> pid_t wait(int *status); ``` 这个函数会使调用进程阻塞，直到有一个子进程终止。如果成功，wait()返回终止的子进程ID；如果出错，返回-1。参数status是一个指向整型的指针，如果非NULL，wait()会将子进程的退出状态存储在这个指针所指向的内存位置。 waitpid()函数则提供了更灵活的控制，它的原型如下： ```c #include <sys/wait.h> pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options); ``` waitpid()允许指定要等待的特定子进程（通过pid参数），或者等待任何子进程（pid为-1）。options参数可以包含WNOHANG标志，使函数在没有已终止子进程时立即返回，而不是阻塞。其他选项如WUNTRACED可以包括在内，以便同时关注停止的子进程。 下面是一个简单的wait()函数示例： ```c #include "apue.h" #include <sys/wait.h> int main(void) { pid_t pid1, pid2; printf("before fork\n"); if ((pid1 = fork()) < 0) { printf("fork error"); } else if (pid1 == 0) { printf("child process's pid = %d\n", getpid()); sleep(3); } else { pid2 = wait(NULL); printf("wait process's pid = %d\n", pid2); } exit(0); } ``` 在这个例子中，父进程创建了一个子进程，子进程睡眠3秒后退出。父进程调用wait()等待子进程结束，因此在输出最后一行前，父进程会阻塞3秒，等待子进程的退出状态。 参数status用于存储子进程的退出状态，它是一个组合了退出码和终止原因的位字段。通常，退出码是0表示正常退出，非0表示异常退出。通过位运算可以解析status，例如使用_WIFEXITED宏检查子进程是否正常退出，或者使用_WEXITSTATUS宏获取退出码。 wait()和waitpid()是Unix多进程编程中不可或缺的部分，它们帮助父进程管理子进程生命周期，确保资源的有效回收，并提供获取子进程状态的能力。正确理解和使用这两个函数对于编写可靠的多进程程序至关重要。