C语言控制进程之进程等待详解

什么是进程等待

进程等待是指程序在执行过程中，等待子进程结束并获取子进程的退出状态，以便对进程执行状态进行处理。

进程等待函数

进程等待函数是 头文件中定义的，常用的有以下两个：

1. pid_t wait(int *status)

wait()函数会等待任意一个子进程，获取子进程的退出状态并存储到status指向的整型变量中，返回结束的子进程ID。

1. pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options)

waitpid()函数可以等待指定PID的子进程，获取子进程退出状态并存储到status指向的整型变量中，同时还可以通过options参数指定不同的等待方式。

进程等待示例

下面我们将通过两个示例来演示进程等待的使用。

示例1

下面是一个简单的fork()及wait()示例，父进程会等待子进程结束并获取子进程的退出状态。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>

int main() {
    pid_t pid;
    if((pid = fork()) < 0) {
        perror("fork error");
        exit(1);
    }
    else if(pid == 0) {
        // 子进程执行的代码
        printf("This is child process %d\n", getpid());
        exit(0);
    }
    else {
        int status;
        if(wait(&status) != pid) {
            perror("wait error");
            exit(1);
        }
        if(WIFEXITED(status))
            printf("Child process %d exited with code %d\n", pid, WEXITSTATUS(status));
    }
    return 0;
}

运行结果：

This is child process 23625
Child process 23625 exited with code 0

示例2

下面是一个waitpid()示例，利用waitpid()函数可以等待指定PID的子进程。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>

int main() {
    pid_t pid1, pid2, pid3;
    if((pid1 = fork()) < 0) {
        perror("fork error");
        exit(1);
    }
    else if(pid1 == 0) {
        // 子进程1执行的代码
        printf("This is child process 1, pid = %d\n", getpid());
        exit(1);
    }
    else {
        if((pid2 = fork()) < 0) {
            perror("fork error");
            exit(1);
        }
        else if(pid2 == 0) {
            // 子进程2执行的代码
            printf("This is child process 2, pid = %d\n", getpid());
            exit(2);
        }
        else {
            if((pid3 = fork()) < 0) {
                perror("fork error");
                exit(1);
            }
            else if(pid3 == 0) {
                // 子进程3执行的代码
                printf("This is child process 3, pid = %d\n", getpid());
                exit(3);
            }
            else {
                int status;
                // 等待子进程2结束并获取退出状态
                if(waitpid(pid2, &status, 0) == pid2 && WIFEXITED(status))
                    printf("Child process %d exited with code %d\n", pid2, WEXITSTATUS(status));
            }
        }
    }
    return 0;
}

运行结果：

This is child process 1, pid = 23626
This is child process 2, pid = 23627
This is child process 3, pid = 23628
Child process 23627 exited with code 2

参考

• 《UNIX网络编程：卷1，套接字联网API》
• 《深入理解计算机系统（原书第3版）》