【Linux进程控制】进程终止、进程等待

本文介绍了进程退出时的三种场景以及常见的退出方法，对比库函数exit和系统调用_exit的区别与联系，了解C语言中perror和errno的使用，随后介绍了进程等待这一重要的概念，详细讲解了waitpid的使用和它的重要参数status和option。

fresh hacker

743人浏览 · 2025-03-07 10:18:40

fresh hacker · 2025-03-07 10:18:40 发布

一、前言

本文介绍了进程退出时的三种场景以及常见的退出方法，对比库函数exit和系统调用_exit的区别与联系，了解C语言中perror和errno的使用，随后介绍了进程等待这一重要的概念，详细讲解了waitpid的使用和它的重要参数status和option

二、进程终止

进程有三个退出场景，分别是：

代码执行完，结果正确

代码执行完，结果不正确

代码异常终止

前两个是正常退出，有三种常见的正常退出方法：从main函数返回，调用exit终止进程，调用_exit终止进程。而最后一个代码异常退出往往是信号导致的，例如我们熟悉的CRTL+C就是一个终止进程信号，接下来就围绕这些内容讲解。

1.从main函数返回

我们经常在写C、C++程序时会在int main后写上return 0，但只能写返回0吗，当然不是！

返回值还能有1,2,3,4,5......等等，它们分别有什么区别呢？不妨用strerror函数来验证，该函数用来将错误码转换为错误信息的字符串：

果然，退出码0就对应着成功，而其他1-133都是有对应错误信息的，而134及以后都是未知错误。

使用指令：echo $? 查看最近一个退出进程的退出码

2.使用库函数exit

注意：库函数要用man 3 exit打开

exit的参数即为退出码，和main函数中return 退出码一个意思，但也存在一些区别：

return只有在main函数中退出才是退出进程，而在函数中就是退出函数

exit无论在哪都可以直接退出程序并返回退出码

3.使用系统调用_exit

注意：系统调用要用man 2 _exit打开

那么系统调用和库函数相比有什么区别呢？我们可以使用这个代码去测试下：

代码一:
	printf("hello world");
	sleep(1); 
	exit(10);
代码二:
	printf("hello world");
	sleep(1); 
	_exit(10);

结果是库函数exit能将hello world显示出来，而系统调用_exit()却不行，这是为什么呢？

我们知道printf打印的数据如果不使用\n换行的话，数据就会放在缓冲区里，暂时不会显示出来，然而使用exit退出进程后，缓冲区的数据就被打印出来了，那么这就意味着exit能帮我们刷新缓冲区的数据，而_exit不会。

为什么C语言的库函数能刷新缓冲区而系统调用不行呢？难道缓冲区本来就不在操作系统中，而是由C标准维护的吗？是这样的，后续学习文件系统时会详细说明。

实际上，exit最后也会调用_exit,但在调用_exit之前，还做了其他工作：

4.进程异常终止

当我们使用CTRL+C杀掉进程时，这是异常终止，如果有野指针或数组越界，或者除0这些操作都会导致程序崩溃，这也是进程异常结束。

进程异常结束后再使用echo $?就没有意义了，就像考试作弊被抓到后考试成绩没有意义一样。

5.perror和errno

errno是C语言中一个全局变量，它存储着最近一个错误码，例如使用fopen函数打开文件失败后，错误码errno就会被系统自动赋值。

而perror则是搭配和errno一起使用的，它会打印出errno错误码对应的错误信息，而参数则是用户自己定义在错误信息前显示的内容，例如：

三、进程等待

控制一个进程包括创建进程、终止进程，最后回收进程资源。为了回收一个进程的资源，创建这个进程的父进程就必须等待这个子进程结束后，处理它的代码和数据。

1.进程等待的方法

我们通过系统调用wait来等待子进程死亡

接下来就用一个程序来实验一下：

可以发现当子进程进入循环后，父进程没有立即打印等待成功，而是在此阻塞等待子进程，待子进程运行结束退出后，父进程才打印出等待成功的信息。

2.waitpid的参数status

我们将上面的程序稍微修改一下，来测试status的作用：

可以发现waitpid的返回值就是等待的子进程的pid，而status这个值又代表什么呢？

status要当作一个位图来看待：

灰色部分：status是一个int类型，占32个bit位，其中后16位是无效的，不填入任何内容

黄色部分：第8-15位，用于表示waitpid得到的子进程退出码

绿色部分：第7位，core dump标志位

蓝色部分：第0-6位，表示waitpid得到的子进程的退出信号

我们要从status中提取出退出码和退出信号，就要对status进行位操作：

status和01111111（0x7F）按位与&，就能得到退出信号

status向右移动8位再和11111111（0xFF）按位与&，就能得到退出码

Linux还给用户提供了两个宏函数

WIFEXITED：检测进程是否正常退出，返回布尔值

WEXITSTATUS：提取子进程的退出码

3.waitpid的参数option

option默认为0表示父进程会阻塞等待子进程的死亡，而父进程在这期间就什么也干不了，只能等待，如果使用宏WNOHANG就能让父进程在等待的过程也能自己去干事情了。

WNOHANG就是wait no hang 非阻塞的意思，若父进程执行到waitpid时子进程没有退出，那么函数就返回0，父进程向下继续执行其他代码，若执行到waitpid时子进程退出了，那么函数就会返回退出子进程的pid

通常使用循环来搭配waitpid(pid,&status,WNOHANG)

int main()
{
    pid_t id = fork();
    if(id<0)
    {
        perror("fork");
        exit(1);
    }

    if(id==0)//子进程代码
    {
        int count = 5;
        while(count)
        {
            printf("[%d]我是子进程,我的pid是: %d\n",count,getpid());
            sleep(1);
            count--;
        }
        exit(10);//子进程执行完代码后退出
    }

    //父进程代码
    while(1)//循环访问子进程退出情况
    {
        int wait = waitpid(id,NULL,WNOHANG);
        if(wait>0)//子进程退出成功
        {
            printf("子进程退出成功,子进程pid: %d\n",wait);
            break;
        }
        else if(wait==0)//子进程还没退出,父进程干自己的事情
        {
            //此处简单模拟父进程干的事情
            printf("我是父进程,我现在要干一些别的事情\n");
        }
        else //等待子进程退出失败
        {
            perror("waitpid");
            exit(1);
        }
        sleep(1);
    }
    return 0;
}