3、wait和waitpid

1. 函数介绍

　　wait函数：调用该函数使进程阻塞，直到任意一个子进程结束，或者该进程接收到了一个信号为止，如果该进程没有子进程或该进程的子进程已经结束，wait函数立即返回。

　　waitpid函数：与wait函数类似，但可以指定子进程的PID以及等待方式（阻塞和非阻塞）。

　　他们的函数原型如下：

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

函数参数：

　　status是一个int型的指针，表示程序退出时的状态，如果传入NULL则表示不关心程序退出时的状态。

　　传入的pid的值有好几种不同的情况：

　　　　pid > 0：要等待退出的子进程PID；

　　　　pid = -1：等待任意一个子进程退出；

　　　　pid = 0：等待其组ID等于调用进程的组ID的任意子进程；

　　　　pid < -1：等待其组ID等于pid的绝对值的任意子进程。

　　options：

　　　　WNOHANG：若由pid指定的子进程并不立即可用，则waitpid不阻塞，此时返回值为0。

　　　　WUNTRACED：若某实现支持作业控制，则有pid指定的任一子进程状态已暂停，且其状态自暂停以来还没报告过，则返回其状态。（该选项不常用）。

　　　　0：同wait，阻塞父进程，等待子进程退出。

　　　　其中WNOHANG和WUNTRACED可以通过 “|” 运算符连接。

　　实际上wait就是封装后的waitpid：

static inline pid_t wait(int * wait_stat)
{
    return waitpid(-1, wait_stat, 0);
}

返回值：

　　正常：结束的子进程的ID号，使用选项WNOHANG而没有子进程结束时返回0，调用出错返回-1。

2. 测试用例

　　测试代码：

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <unistd.h>
 3 #include <sys/wait.h>
 4
 5 int main(int argc, const char *argv[])
 6 {
 7     int pid;
 8     int wait_ret = 0;
 9
10     pid = fork();
11
12     if(pid == 0) {              /* 子进程 */
13         printf("#############\n");
14         printf("I'm child\n\n");
15         printf("My PID = %d\n", getpid());
16         sleep(2);
17         printf("I'm dead\n");
18     } else if (pid > 0) {       /* 父进程 */
19         printf("#############\n");
20         printf("I'm parent\n");
21         printf("wait...\n");
22         wait_ret = wait(NULL);
23         printf("wait_ret = %d\n", wait_ret);
24     }
25
26     return 0;
27 }

　　测试结果：

　　从测试结果可以看出，wait函数阻塞了，等子进程结束之后才继续，并且得到的返回值正是子进程的PID。

　　接下来换waitpid的测试程序：

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <unistd.h>
 3 #include <sys/wait.h>
 4
 5 int main(int argc, const char *argv[])
 6 {
 7     int pid;
 8     int wait_ret = 0;
 9
10     pid = fork();
11
12     if (pid == 0) {              /* 子进程 */
13         printf("#############\n");
14         printf("I'm child\n\n");
15         printf("My PID = %d\n", getpid());
16         sleep(3);
17         printf("I'm dead\n");
18     } else if (pid > 0) {       /* 父进程 */
19         printf("#############\n");
20         printf("I'm parent\n");
21         while (1) {
22             wait_ret = waitpid(pid, NULL, WNOHANG);
23             printf("wait_ret = %d\n", wait_ret);
24             sleep(1);
25             if (wait_ret != 0) {
26                 printf("Child dead\n");
27                 break;
28             }
29         }
30     }
31
32     return 0;
33 }

　　测试结果：

　　从结果可以看出，由于传入了WNOHANG，因此waitpid函数不阻塞，在子进程没有退出的时候waitpid返回0，在子进程退出之后waitpid返回的是子进程的PID。