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多任务并行-进程2

1. 进程退出

主函数退出
exit函数(exit, _exit, _Exit)
被动结束
exit是标准C库函数,会刷新缓冲区,_exit和_Exit函数是系统调用,退出进程不会刷新缓冲区 

2. 进程资源回收

        僵尸进程:僵尸进程:进程已结束,但其资源空间未被其父进程回收

如何避免僵尸进程?

子进程结束,其父进程使用wait/waitpid回收资源空间
让子进程成为一个孤儿进程,孤儿进程会被系统中的进程收养,由系统进程负责回收
        孤儿进程:父进程先消亡,由该父进程产生的子进程成为孤儿进程,将会被系统进程所收养(守护进程) 

2.1 exit        库函数

        退出状态,终止的进程会通知父进程,自己使如何终止的。如果是正常结束(终止),则由exit传入的参数。如果是异常终止,则有内核通知异常终止原因的状态。任何情况下,父进程都能使用wait,waitpid获得这个状态,以及资源的回收。
        void exit(int status) 
        exit(1);
        功能:
            让进程退出,并刷新缓存区
        参数:
            status:进程退出的状态
        返回值:
        EXIT_SUCCESS    0
        EXIT_FAILURE    1

        return:当该关键字出现在main函数中时候可以结束进程
        如果在其他函数中则表示结束该函数。

 2.2 _exit    系统调用

        void _exit(int status);
        功能:
                让进程退出,不刷新缓存区
        参数:
                status:进程退出状态
        返回值:

2.3 wait函数

        pid_t wait(int *status);

功能:该函数可以阻塞等待任意子进程退出
        并回收该进程的状态。
        一般用于父进程回收子进程状态。

参数:status 进程退出时候的状态
        如果不关心其退出状态一般用NULL表示
        如果要回收进程退出状态,则用WEXITSTATUS回收。

返回值:成功 回收的子进程pid
        失败 -1;

        1)如果所有的子进程都在运行,在阻塞
        2)如果一个子进程终止,正在等待的父进程则获得终止状态,获得子进程的状态后,立刻返回
        3)如果没有子进程,则立即出错退出

参数wstatus的相关宏

        WIFEXITED(status)  是不是正常结束 
        WEXITSTATUS(status) 使用这个宏去拿exit结束状态
        WIFSIGNALED(status) 是不是收到了信号而终止的
        WTERMSIG(status)如果是信号终止的,那么是几号信号

2.4 waitpid函数

        pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);

        功能:回收指定进程的资源(和wait功能相似,比wait更灵活)
        参数:

        pid:
        1) <-1 回收指定进程组内的任意子进程 (-100.等待GID=100的进程组中的任意子进程)
        2) -1 回收任意子进程,组内外
        3) 0 回收和当前调用waitpid一个组的所有子进程,组内 
        4) > 0 回收指定ID的子进程
        status:子进程退出时候的状态,
                如果不关注退出状态用NULL;
        options 选项:
                0  表示回收过程会阻塞等待
                WNOHANG 表示非阻塞模式回收资源。
        返回值:

        成功:返回接收资源的子进程pid
        失败  -1
        设定为非阻塞且没有回收到子进程返回0

        非阻塞方式+轮询方式:
                waitpid:父进程有自己的任务执行。
                waitpid(-1, NULL,  WNOHANG); 

 2.5 exec函数族

        在一个进程中执行外部的一段程序   
        原因:exec会将外部程序的指令替换到进程的文本,因此主程序exec函数之后的内容将不会被执行

        int execl(const char *path, const char *arg, ...
                       /* (char  *) NULL */);
        path:执行的外部程序对应的路径和名称
        arg:执行外部程序需要的参数

        int execlp(const char *file, const char *arg, ...
                       /* (char  *) NULL */);
        file:要执行的外部程序的名称
        arg:执行外部程序需要的参数

        int execv(const char *path, char *const argv[]);
        path:执行的外部程序对应的路径和名称
        argv:执行外部程序需要的参数存放到数组中

        int execvp(const char *file, char *const argv[]);
        file:要执行的外部程序的名称
        argv:执行外部程序需要的参数存放到数组中

这些函数的区别
        1)前4个使用路径名作为参数,后面两个使用文件名做参数
        当filename中,含有/时视为路径名,否则就按PATH变量,在指定目录下查找可执行文件。

         2)相关的参数表传递
        l表示list,v表示vector
        execl,execlp,execle,需要将参数一个一个列出,并以NULL结尾。
        execv,execvp,execve,需要构造一个参数指针数组,然后将数组的地址传入。

        3)以e结尾的函数,可以传入一个指向环境字符串的指针数组的指针。
        其他未指定环境变量,使用父进程继承过来的。
        execve 是真正的系统调用
        这些函数如果调用成功则加载新的程序从启动代码开始执行,不再返回,如果调用出错
则返回-1,所以exec函数只有出错的返回值而没有成功的返回值。

2.6 strtok函数

char *strtok(char *str, const char *delim)
功能:分解字符串

参数:

str -- 要被分解成一组小字符串的字符串。
delim -- 包含分隔符的 C 字符串。
 返回值:

        该函数返回被分解的第一个子字符串,如果没有可检索的字符串,则返回一个空指针

分割原理:遇到需要切割的位置将原有内容修改为‘\0’,因此在遇到存储在字符串常量区的字符串时,使用strtok函数会发生段错误

        解决方法:将存在在字符串常量区的字符串strcpy在某个字符数组中,再对该数组中的字符串内容进行操作

2.7system函数

#include <stdlib.h>

int system(const char *command);

参数

command 是一个指向以空字符结尾的字符串的指针,该字符串包含要在操作系统的命令行中执行的命令。

返回值

  • 如果 command 为 NULL 且系统支持命令处理程序,则返回非零值;若不支持,则返回 0。
  • 如果 command 不为 NULL,返回值取决于操作系统的实现。通常,返回值是命令执行后的退出状态码,若执行失败则返回 -1。
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