#include <sys/types.h> /* 提供類型pid_t的定義 */
#include <sys/wait.h>
pid_t wait(int *status)
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進程一旦調用了wait，就立即阻塞自己，由wait自動分析是否當前進程的某個子進程已經退出，如果讓它找到了這樣一個已經變成僵屍的子進程，wait就會收集這個子進程的信息，並把它徹底銷毀后返回；如果沒有找到這樣一個子進程，wait就會一直阻塞在這里，直到有一個出現為止,當然 如果在調用wait（）時子進程已經結束，則wait（）就會立即返回子進程結束狀態值。 參數status用來保存被收集進程退出時的一些狀態，它是一個指向int類型的指針。但如果我們對這個子進程是如何死掉的毫不在意，只想把這個僵屍進程消滅掉，（事實上絕大多數情況下，我們都會這樣想），我們就可以設定這個參數為NULL，就象下面這樣：
pid = wait(NULL);
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如果成功，wait會返回被收集的子進程的進程ID，如果調用進程沒有子進程，調用就會失敗，此時wait返回-1，同時errno被置為ECHILD。
/* wait1.c */
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
main()
{
pid_t pc,pr;
pc=fork();
if(pc<0) /* 如果出錯 */
printf("error ocurred!\n");
else if(pc==0){ /* 如果是子進程 */
printf("This is child process with pid of %d\n",getpid());
sleep(10); /* 睡眠10秒鍾 */
}
else{ /* 如果是父進程 */
pr=wait(NULL); /* 在這里等待 */
printf("I catched a child process with pid of %d\n"),pr);
}
exit(0);
} |
編譯並運行:
$ cc wait1.c -o wait1
$ ./wait1
This is child process with pid of 1508
I catched a child process with pid of 1508
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可以明顯注意到，在第2行結果打印出來前有10 秒鍾的等待時間，這就是我們設定的讓子進程睡眠的時間，只有子進程從睡眠中蘇醒過來，它才能正常退出，這樣就能清晰的看到只有父進程捕捉的過程。其實這里我們不管設定子進程睡眠的時間有多長，父進程都會一直等待下去.
如果參數status的值不是NULL，wait就會把子進程退出時的狀態取出並存入其中，這是一個整數值（int），指出了子進程是正常退出還是被非正常結束的（一個進程也可以被其他進程用信號結束，我們將在以后的文章中介紹），以及正常結束時的返回值，或被哪一個信號結束的等信息。由於這些信息被存放在一個整數的不同二進制位中，所以用常規的方法讀取會非常麻煩，人們就設計了一套專門的宏（macro）來完成這項工作，下面我們來學習一下其中最常用的兩個：
1，WIFEXITED(status) 這個宏用來指出子進程是否為正常退出的，如果是，它會返回一個非零值。
（請注意，雖然名字一樣，這里的參數status並不同於wait唯一的參數--指向整數的指針status，而是那個指針所指向的整數，切記不要搞混了。）
2， WEXITSTATUS(status) 當WIFEXITED返回非零值時，我們可以用這個宏來提取子進程的返回值，如果子進程調用exit(5)退出，WEXITSTATUS(status) 就會返回5；如果子進程調用exit(7)，WEXITSTATUS(status)就會返回7。請注意，如果進程不是正常退出的，也就是說， WIFEXITED返回0，這個值就毫無意義。
下面通過例子來實戰一下我們剛剛學到的內容：
/* wait2.c */
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
main()
{
int status;
pid_t pc,pr;
pc=fork();
if(pc<0) /* 如果出錯 */
printf("error ocurred!\n");
else if(pc==0){ /* 子進程 */
printf("This is child process with pid of %d.\n",getpid());
exit(3); /* 子進程返回3 */
}
else{ /* 父進程 */
pr=wait(&status);
if(WIFEXITED(status)){ /* 如果WIFEXITED返回非零值 */
printf("the child process %d exit normally.\n",pr);
printf("the return code is %d.\n",WEXITSTATUS(status));
}else /* 如果WIFEXITED返回零 */
printf("the child process %d exit abnormally.\n",pr);
}
}
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編譯並運行:
$ cc wait2.c -o wait2
$ ./wait2
This is child process with pid of 1538.
the child process 1538 exit normally.
the return code is 3. |
父進程准確捕捉到了子進程的返回值3，並把它打印了出來。
當然，處理進程退出狀態的宏並不止這兩個，但它們當中的絕大部分在平時的編程中很少用到，就也不在這里浪費篇幅介紹了，有興趣的讀者可以自己參閱Linux man pages去了解它們的用法。
有時候，父進程要求子進程的運算結果進行下一步的運算，或者子進程的功能是為父進程提供了下一步執行的先決條件（如：子進程建立文件，而父進程寫入數據），此時父進程就必須在某一個位置停下來，等待子進程運行結束，而如果父進程不等待而直接執行下去的話，可以想見，會出現極大的混亂。這種情況稱為進程之間的同步，更准確地說，這是進程同步的一種特例。進程同步就是要協調好2個以上的進程，使之以安排好地次序依次執行。解決進程同步問題有更通用的方法，我們將在以后介紹，但對於我們假設的這種情況，則完全可以用wait系統調用簡單的予以解決。請看下面這段程序：
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
main()
{
pid_t pc, pr;
int status;
pc=fork();
if(pc<0)
printf("Error occured on forking.\n");
else if(pc==0){
/* 子進程的工作 */
exit(0);
}else{
/* 父進程的工作 */
pr=wait(&status);
/* 利用子進程的結果 */
}
}
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這段程序只是個例子，不能真正拿來執行，但它卻說明了一些問題，首先，當fork調用成功后，父子進程各做各的事情，但當父進程的工作告一段落，需要用到子進程的結果時，它就停下來調用wait，一直等到子進程運行結束，然后利用子進程的結果繼續執行，這樣就圓滿地解決了我們提出的進程同步問題。
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waitpid系統調用在Linux函數庫中的原型是：
#include <sys/types.h> /* 提供類型pid_t的定義 */
#include <sys/wait.h>
pid_t waitpid(pid_t pid,int *status,int options)
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從本質上講，系統調用waitpid和wait的作用是完全相同的，但waitpid多出了兩個可由用戶控制的參數pid和options，從而為我們編程提供了另一種更靈活的方式。下面我們就來詳細介紹一下這兩個參數：
從參數的名字pid和類型pid_t中就可以看出，這里需要的是一個進程ID。但當pid取不同的值時，在這里有不同的意義。
- pid>0時，只等待進程ID等於pid的子進程，不管其它已經有多少子進程運行結束退出了，只要指定的子進程還沒有結束，waitpid就會一直等下去。
- pid=-1時，等待任何一個子進程退出，沒有任何限制，此時waitpid和wait的作用一模一樣。
- pid=0時，等待同一個進程組中的任何子進程，如果子進程已經加入了別的進程組，waitpid不會對它做任何理睬。
- pid<-1時，等待一個指定進程組中的任何子進程，這個進程組的ID等於pid的絕對值。
options提供了一些額外的選項來控制waitpid，目前在Linux中只支持WNOHANG和WUNTRACED兩個選項，這是兩個常數，可以用"|"運算符把它們連接起來使用，比如：
ret=waitpid(-1,NULL,WNOHANG | WUNTRACED);
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如果我們不想使用它們，也可以把options設為0，如：
ret=waitpid(-1,NULL,0);
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如果使用了WNOHANG參數調用waitpid，即使沒有子進程退出，它也會立即返回，不會像wait那樣永遠等下去。
而WUNTRACED參數，由於涉及到一些跟蹤調試方面的知識，加之極少用到，這里就不多費筆墨了，有興趣的讀者可以自行查閱相關材料。
wait不就是經過包裝的waitpid嗎？沒錯，察看<內核源碼目錄>/include/unistd.h文件349-352行就會發現以下程序段：
static inline pid_t wait(int * wait_stat)
{
return waitpid(-1,wait_stat,0);
} |
waitpid的返回值比wait稍微復雜一些，一共有3種情況：
- 當正常返回的時候，waitpid返回收集到的子進程的進程ID；
- 如果設置了選項WNOHANG，而調用中waitpid發現沒有已退出的子進程可收集，則返回0；
- 如果調用中出錯，則返回-1，這時errno會被設置成相應的值以指示錯誤所在；
當pid所指示的子進程不存在，或此進程存在，但不是調用進程的子進程，waitpid就會出錯返回，這時errno被設置為ECHILD；
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
main()
{
pid_t pc, pr;
pc=fork();
if(pc<0) /* 如果fork出錯 */
printf("Error occured on forking.\n");
else if(pc==0)
{ /* 如果是子進程 */
sleep(4); /* 睡眠4秒 */
exit(0);
}
/* 如果是父進程 */
do
{
pr=waitpid(pc, NULL, WNOHANG); /* 使用了WNOHANG參數，waitpid不會在這里等待 */
if(pr==0)
{ /* 如果沒有收集到子進程 */
printf("No child exited\n");
sleep(1);
}
}while(pr==0); /* 沒有收集到子進程，就回去繼續嘗試 */
if(pr==pc)
printf("successfully release child %d\n", pr);
else
printf("some error occured\n");
} |
編譯並運行：
$ cc waitpid.c -o waitpid
$ ./waitpid
No child exited
No child exited
No child exited
No child exited
successfully release child 1526
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父進程經過4次失敗的嘗試之后，終於收集到了退出的子進程。
因為這只是一個例子程序，不便寫得太復雜，所以我們就讓父進程和子進程分別睡眠了4秒鍾和1秒鍾，代表它們分別作了4秒鍾和1秒鍾的工作。父子進程都有工作要做，父進程利用工作的簡短間歇察看子進程的是否退出，如退出就收集它.這樣的話,既不影響父進程的工作,也可以消除僵屍進程.
最后 不管是 wait 還是waitpid函數都有個參數來反映子進程的結束狀態,底下有幾個宏可判別結束情況,參數當然是指針指向的那個： WIFEXITED（status）如果子進程正常結束則為非0 值。 WEXITSTATUS（status）取得子進程exit（）返回的結束代碼，一 般會先用WIFEXITED 來判斷是否正常結束才能使用此宏。 WIFSIGNALED（status）如果子進程是因為信號而結束則此宏值為 真 WTERMSIG（status） 取得子進程因信號而中止的信號代碼，一般 會先用WIFSIGNALED 來判斷后才使用此宏。 WIFSTOPPED（status） 如果子進程處於暫停執行情況則此宏值為 真。一般只有使用WUNTRACED 時才會有此情況。 WSTOPSIG（status） 取得引發子進程暫停的信號代碼，一般會先 用WIFSTOPPED 來判斷后才使用此宏。 返回值 如果執行成功則返回子進程識別碼（PID），如果有錯誤發生則返回 -1。失敗原因存於errno 中。