配合之前说过的sigaction函数和waitpid函数,我们可以解决子进程变成僵尸进程的问题。
先看如下示例程序:
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>int main() {pid_t pid;int i;// 循环创建20个子进程for(i = 0; i < 20; ++i) {pid = fork();if(pid == 0) {break;}}if(pid > 0) {while(1) {printf("parent pid : %d \n", getpid());sleep(2);}} else if(pid == 0) {printf("child pid : %d \n", getpid());}return 0;
}
创建20个子进程,同时父进程不结束,使用ps -aux
查看进程状态:
可以看到20个子进程均成为僵尸进程,如下示例程序利用子进程结束后给父进程发送SIGCHLD信号这一机制,解决此问题:
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <wait.h>void catchFunc(int signo) {// 处理僵尸子进程printf("捕捉到了信号:%d \n", signo);while(1) {// 用waitpid回收任意子进程, 并设置为非阻塞int ret = waitpid(-1, NULL, WNOHANG);if(ret > 0) {// 说明回收了一个子进程printf("子进程%d已被回收\n", ret);} else if(ret == 0) {// 表明当前有子进程在运行break;} else if(ret == 1){// 表明以及没有子进程了break;}}
}int main() {// 提前设置好阻塞信号集,阻塞SIGCHLD,因为有可能子进程很快结束,父进程还没有注册完信号捕捉sigset_t set;sigemptyset(&set);sigaddset(&set, SIGCHLD);sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, NULL);pid_t pid;int i;// 循环创建20个子进程for(i = 0; i < 20; ++i) {pid = fork();if(pid == 0) {break;}}if(pid > 0) {// 父进程来捕获SIGCHLD信号,在自定义捕获函数中释放子进程的内核资源。struct sigaction act;act.sa_flags = 0;act.sa_handler = catchFunc;sigemptyset(&act.sa_mask);int res = sigaction(SIGCHLD, &act, NULL);if(res == -1) {perror("sigaction error");exit(1);}// 注册完信号捕捉以后,解除阻塞sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL);while(1) {//printf("parent pid : %d \n", getpid());sleep(2);}} else if(pid == 0) {//printf("child pid : %d \n", getpid());}return 0;
}
运行结果如下:
这段程序有几个需要注意的细节:
- 有人可能会产生误解:觉得应该每个子进程死亡以后,发送SIGCHLD信号给父进程,然后父进程中捕获到SIGCHLD信号,内核调用一次catchFunc来回收该子进程,循环往复… 其实这是有问题的,因为一个子进程死亡后,在执行catchFunc的过程中又有多个子进程死亡而发送SIGCHLD信号,我们之前说过,某个信号捕捉函数执行期间,该信号自动被屏蔽,所以紧接着死亡的这些子进程就无法被回收。而解决这一问题的方法是:在catchFunc捕捉函数中
int ret = waitpid(-1, NULL, WNOHANG);
设置为非阻塞,并加上死循环,让其一次调用多次回收,知道当前没有死亡的子进程了,就break出来继续执行父进程的代码。 - 应当提前设置好阻塞信号集,阻塞SIGCHLD,因为有可能子进程很快结束,父进程还没有注册完信号捕捉。等到父进程执行
int res = sigaction(SIGCHLD, &act, NULL);
完成SIGCHLD信号捕捉的注册后,再使用sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL);
解除阻塞。