⼀個進程在終⽌時會關閉所有⽂件描述符,釋放在⽤戶空間分配的內存,但它的PCB還 保留着,內核在其中保存了⼀些信息:如果是正常終⽌則保存着退出狀態,如果是異常終 ⽌則保存着導致該進程終⽌的信號是哪個。這個進程的⽗進程可以調⽤wait或waitpid 獲取這些信息,然后徹底清除掉 這個進程。我們知道⼀個進程的退出狀態可以在Shell中 ⽤特殊變量$?查看,因為Shell是它的⽗進程,當它終⽌時Shell調⽤wait或waitpid得到它的退出狀態同時徹底清除掉這個進程。
父進程調用wait()和waitpid()函數等待子進程時，⽗進程可以阻塞等待⼦進程結束,也可以⾮阻塞地查詢是否有⼦進程結束等待清理(也就是輪詢的⽅式)。采⽤第⼀種⽅式,⽗進程阻塞了就不 能處理⾃⼰的⼯作了;采⽤第⼆種⽅式,⽗進程在處理⾃⼰的⼯作的同時還要記得時不時地輪詢⼀ 下,程序實現復雜。
1.wait()和waitpid()
（1）wait 函數：用來等待任何一個子進程退出，由父進程調用。
1 #include<sys/types.h> 2 #include<sys/wait.h> 3 pid_t wait(int* status);
返回值：成功返回被等待子進程的pid，失敗返回-1；
status：輸出型參數，拿回子進程的退出信息。 不關⼼則可以設置成為NULL，如果參數status不為空，則進程終止狀態被保存於其中；
wait方式：阻塞式等待，等待的子進程不退出時，父進程一直不退出；
目的：回收子進程，系統回收子進程的空間。
依據傳統，返回的整形狀態字是由實現定義的，其中有些位表示退出狀態（正常返回），其他位表示信號編號（異常返回），有的位表示是否產生了一個core文件等。 終止狀態是定義在 sys/wait.h中的各個宏，有四個可互斥的宏可以用來取得進程終止的原因。
WIFEXITED：若為正常終⽌⼦進程返回的狀態，則為真。可以執行宏函數 WEXITSTATUS獲取子進程狀態傳送給exit、_exit或_Exit的參數的低8位。（查看進程是否正常退出）
WIFSIGNALED：若為異常終⽌⼦進程返回的狀態
(收到⼀個未捕捉的信號)，則為真。可以執行宏函數WTERMSIG取得子進程終止的信號編號。另外，對於一些定義有宏WCOREDUMP宏，若以正常終止進程的core文件，則為真。
WIFSTOPPED ：若為當前暫停子進程的返回的狀態，則為真，可執行WSTOPSIG取得使子進程暫停的信號編號。
WIFCONTINUED：若在作業控制暫停后已經繼續的子進程返回了狀態，則為真，僅用於waitpid。
舉例： 1. 正常創建⽗⼦進程，⼦進程正常退出，⽗進程等待，並獲取退出狀態status。調⽤該宏，查看輸出結果（正常為⾮0，或1）。 2. 正常創建⽗⼦進程，⼦進程pause()，⽗進程等待，並設置獲取退出狀態status， kill殺掉⼦進程。調⽤該宏，查看輸出結果（結果為0）。2. 若WIFEXITED⾮零，返回⼦進程退出碼，提取進程退出返回值，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,這個值就毫⽆意義.。
（2）waitpid:
1 #include<sys/types.h> 2 #include<sys/wait.h> 3 pid_t waitpid(pid_t pid,int* status,int options);
1>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。
status參數與wait()函數的基本相同。
options參數 當options參數為0時，與wait功能相同，仍是阻塞式等待，不提供額外功能，如果為下列常量按位或則提供更多功能：
WCONTINUED：若實現支持作業控制，那么由pid指定的任一子進程在暫停后已經繼續，但狀態尚未報告，則返回狀態
WNOHANG：若由pid指定的子進程並不是立即結束，則waitpid不阻塞，即此時以非阻塞方式（輪詢式訪問的必要條件）等待子進程，並且返回0。
若正常結束，則返回該⼦進程的ID。
WUNTRACED：若實現支持作業控制，而pid指定的任一子進程已經暫停，且其狀態尚未報告，則返回其狀態。
說明： status 並不簡簡單單是⼀個整形變量，⽗進程和⼦進程之間所有的狀態交互都要通過這個int來表⽰，所以這個int的若⼲bit位都是有特殊的含義的，那么這個“int”如何編碼就⽐較重要了，和IP地址⼀樣，它是⽐較緊湊的，或者說是⽐較擁擠的。status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），以及正常結束時的返回值，或被哪⼀個信號結束或進程的退出碼是多少等信息，這些信息都被放在整數的不同⼆進制中，所以⽤常規的⽅法讀取會⾮常⿇煩，所以開發者就設計了⼀套專門的宏 來完成這項⼯作。
2>返回值：
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；
3>waitpid提供了三個wait所沒有的功能：
1. waitpid可等待一個特定的進程
2. waitpid提供了一個wait的非阻塞版本
3. waitpid支持作業控制
2.關於SIGCHLD信號
其實,⼦進程在終⽌時會給⽗進程發SIGCHLD信號,該信號的默認處理動作是忽略,⽗進程可以⾃ 定義SIGCHLD信號的處理函數,這樣⽗進程只需專⼼處理⾃⼰的⼯作,不必關⼼⼦進程了,⼦進程 終⽌時會通知⽗進程,⽗進程在信號處理函數中調⽤wait清理⼦進程即可。一般情況下父進程收到這個信號的默認處理是忽略這個信號，即就是不做任何處理，但是我們可以通過系統調用API：signal()來進行自定義處理句柄，進行驗證，具體代碼如下：
（1）驗證子進程退出時會給父進程發送SIGCHLD信號
程序完成以下功能:⽗進程fork出⼦進程,⼦進程調⽤exit(1) 終⽌,⽗進程⾃定義SIGCHLD信號的處理函數,在其中調⽤wait獲得⼦進程的退出狀態並打印。
用kill -l指令查看17號信號：
3.子進程的異步等待方式
（1）異步回收僵屍進程：
fork()之后,非阻塞（異步）等待子進程（回收僵屍）。
fork()之后，子進程和父進程分叉執行，僵屍進程的產生是因為父進程沒有給子進程“收屍”造成的，又可以根據危害程度分為下述兩類：
總體來說：當子進程結束之后，但父進程未結束之前，子進程將成為僵屍進程。
1）當子進程結束之后，但父進程未結束之前，子進程將成為僵屍進程，父進程結束后僵屍被init進程回收。
2）如果子進程結束了，但是父進程始終沒有結束，那么這個僵屍將一直存在，而且隨着exec，僵屍越來越多。
（2）實現代碼
1 #include<stdio.h>
2 #include<stdlib.h> 3 #include<signal.h> 4 #include<unistd.h> 5 #include<sys/types.h> 6 #include<sys/wait.h> 7 void catchSig(int sig) 8 { 9 printf("father is catching,child is quit\n"); 10 //以非阻塞方式等待所有異常退出的子進程 11 pid_t id; 12 while((id = waitpid(-1,NULL,WNOHANG)) > 0) 13 { 14 printf("wait child success:%d\n",id); 15 } 16 } 17 int main() 18 { 19 signal(SIGCHLD,catchSig); 20 pid_t pid1 = fork(); 21 if(pid1 == 0)//child1 22 { 23 printf("child1:my pid is %d\n",getpid()); 24 exit(-1);//子進程1異常終止 25 } 26 pid_t pid2 = fork();//child2 27 if(pid2 == 0) 28 { 29 printf("child2:my pid is %d\n",getpid()); 30 exit(-1);//子進程２異常退出 31 } 32 pid_t pid3 = fork();//child3 33 if(pid3 == 0) 34 { 35 printf("child3:my pid is %d\n",getpid());//子進程3正常運行 36 } 37 while(1) 38 { 39 printf("father is waiting...\n"); 40 sleep(1); 41 } 42 return 0;
運行結果：
