wait的概念和使用方法

在C语言中，wait 函数主要用于进程管理，它是一个系统调用，定义在 <sys/wait.h> 头文件中，用于让父进程等待其子进程结束，并获取子进程的终止状态。下面为你详细介绍其概念和使用方法。

概念

wait 函数的原型如下：

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>pid_t wait(int *wstatus);

• 参数：
  • wstatus：这是一个指向整数的指针，用于存储子进程的终止状态信息。如果不关心子进程的终止状态，可以将其设置为 NULL。
• 返回值：
  • 若调用成功，wait 函数会返回终止子进程的进程ID（PID）。
  • 若调用失败，返回 -1，并设置 errno 来指示具体的错误类型。常见的错误情况包括没有子进程、调用被信号中断等。

使用方法

基本使用

以下示例展示了如何使用 wait 函数让父进程等待子进程结束：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>int main() {pid_t pid;int status;// 创建子进程pid = fork();if (pid < 0) {// 处理 fork 失败的情况perror("fork");exit(EXIT_FAILURE);} else if (pid == 0) {// 子进程代码printf("子进程开始执行，进程ID: %d\n", getpid());sleep(2);  // 模拟子进程执行一些任务printf("子进程执行完毕\n");exit(EXIT_SUCCESS);} else {// 父进程代码printf("父进程等待子进程结束，子进程ID: %d\n", pid);// 调用 wait 函数等待子进程结束pid_t terminated_pid = wait(&status);if (terminated_pid == -1) {perror("wait");exit(EXIT_FAILURE);}printf("子进程 %d 已结束，退出状态: %d\n", terminated_pid, WEXITSTATUS(status));}return 0;
}

在这个例子中：

1. 首先使用 fork 函数创建一个子进程。
2. 子进程执行一些任务（这里通过 sleep 函数模拟），然后调用 exit 函数退出。
3. 父进程调用 wait 函数等待子进程结束，并通过 WEXITSTATUS 宏来获取子进程的退出状态。

检查子进程的终止状态

wait 函数的 wstatus 参数可以用来获取子进程的终止状态信息，通过一些宏可以对这些信息进行解析：

• WIFEXITED(status)：若子进程正常退出（通过 exit 或 return），该宏返回非零值。
• WEXITSTATUS(status)：当 WIFEXITED 为真时，该宏返回子进程的退出状态码。
• WIFSIGNALED(status)：若子进程因接收到信号而终止，该宏返回非零值。
• WTERMSIG(status)：当 WIFSIGNALED 为真时，该宏返回导致子进程终止的信号编号。

以下是一个示例，展示如何使用这些宏来检查子进程的终止状态：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>int main() {pid_t pid;int status;pid = fork();if (pid < 0) {perror("fork");exit(EXIT_FAILURE);} else if (pid == 0) {// 子进程代码printf("子进程开始执行，进程ID: %d\n", getpid());sleep(2);printf("子进程执行完毕\n");exit(42);  // 设置退出状态码为 42} else {// 父进程代码printf("父进程等待子进程结束，子进程ID: %d\n", pid);pid_t terminated_pid = wait(&status);if (terminated_pid == -1) {perror("wait");exit(EXIT_FAILURE);}if (WIFEXITED(status)) {printf("子进程正常退出，退出状态码: %d\n", WEXITSTATUS(status));} else if (WIFSIGNALED(status)) {printf("子进程因信号 %d 终止\n", WTERMSIG(status));}}return 0;
}

注意事项

• 阻塞特性：wait 函数是阻塞的，意味着父进程会一直等待，直到有一个子进程结束。如果没有子进程，wait 函数会立即返回 -1。
• 资源回收：使用 wait 函数可以避免产生僵尸进程。僵尸进程是指子进程已经结束，但父进程没有回收其资源的进程。通过调用 wait 函数，父进程可以获取子进程的终止状态，并释放其占用的系统资源。