多进程相关函数

淑芬的老男人

373人浏览 · 2026-04-21 18:39:31

淑芬的老男人 · 2026-04-21 18:39:31 发布

一，进程号获取函数

1.getpid函数

所需头文件	#include <sys/types.h> #include <unistd.h>
原型	pid_t getpid(void)
功能	获取当前进程自身的进程号
参数	无
返回值	返回当前进程自身的进程号

代码示例：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc,const char *argv[])
{
    pid_t pid = fork();
if(pid == -1)
{
    perror("创建子进程失败\n");
    return -1;
}
else if(pid == 0)
{
    printf("子进程的pid:%d\n",getpid());
}else if(pid > 0)
{
    printf("父进程的pid:%d\n",getpid());
}
while(1);
    return 0;
}

2.getppid函数

所需头文件	#include <sys/types.h> #include <unistd.h>
原型	pid_t getppid(void)
功能	获取当前进程的父进程的进程号
参数	无
返回值	返回当前进程的父进程的进程号

代码示例：

// 获取父进程号
// 函数：getppid()
// 参数：无
// 返回值：父进程的pid
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc,const char *argv[])
{
    pid_t pid = fork();
    if(pid == -1)
    {
        perror("创建子进程失败\n");
        return -1;
    }
    else if(pid == 0)
    {
        printf("我是子进程的，我的父进程号为:%d\n",getppid());
    }else if(pid > 0)
    {
        printf("我是父进程的，我的父进程号为:%d\n",getppid());
    }
    return 0;
}

二，进程退出函数

1.exit函数（是一个库函数，不是一个系统调用）

所需头文件	#include <stdlib.h>
原型	void exit(int status)
功能	正常终止进程，且status & 0377 （按位与运算后的值）会被返回给父进程 C标准规定了两个常量 EXIT_SUCCESS和EXIT_FAILURE,它们可被传递给exit（）函数
参数	status	退出状态值
返回值	无

代码示例：

include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
#if 0
    printf("hello");
    //exit是一个库函数.不是一个系统调用
    //所以在查看该函数的时候，是man 3 exit
    //exit(0);  //exit在正常退出之前.会做一系列的清理工作
    exit(EXIT_SUCCESS);  //exit(0)等价于exit(EXIT_SUCCESS)
    while(1){}
#else
    // 创建子进程
    pid_t pid = fork();
    if (pid == -1)
    {
        perror("创建子进程失败");
        return -1;
    }
    else if (pid == 0)
    {
        // 子进程
        while (1)
        {
            printf("hello\n");
            sleep(1);
            exit(EXIT_SUCCESS);  //exit(0):正常退出
        }
    }
    else if (pid > 0)
    {
        // 父进程
        while (1)
        {
            printf("world\n");
            sleep(1);
        }
    }
#endif
    return 0;
}

2._exit函数（它是一个系统调用，不是库函数）

所需头文件	#include <unistd.h>
原型	void_exit(int status);
功能	立即终止进程，且status & 0377（按位与运算后的值）会被返回给父进程 C标准库为exit函数规定了EXIT_SUCCESS和EXIT_FAILURE常量，由于其值通常为0和1；也可传递给_exit兼容使用，但_exit本身是系统调用，不依赖这些宏；
参数	status	退出状态值
返回值	无

代码示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
#if 0
    printf("hello");
    //_exit不是一个库函数.是一个系统调用
    //所以在查看该函数的时候，是man 2 _exit
    //_exit(0);  //_exit在正常退出之前.不会做一系列的清理工作
    _exit(EXIT_SUCCESS);  //_exit(0)等价于_exit(EXIT_SUCCESS)
    while(1){}
#else
    // 创建子进程
    pid_t pid = fork();
    if (pid == -1)
    {
        perror("创建子进程失败");
        return -1;
    }
    else if (pid == 0)
    {
        // 子进程
        while (1)
        {
            printf("hello\n");
            sleep(1);
            _exit(EXIT_SUCCESS);  //_ exit(0):正常退出
        }
    }
    else if (pid > 0)
    {
        // 父进程
        while (1)
        {
            printf("world\n");
            sleep(1);
        }
    }
#endif
    return 0;
}

三，资源回收函数

1.wait函数

所需头文件	#include <sys/types.h> #include <sys/wait.h>
原型	pid_t wait(int *wstatus);
功能	父进程阻塞，等待任意一个子进程结束；若没有子进程结束，wait会一直等待；当有子进程终止时，它会回收该子进程的资源，并通过wstatus获取子进程的退出状态值
参数	wstatus	用于存储子进程的退出状态值的内存空间首地址 wstatus若为空（NULL），表示忽略子进程退出时的状态 wstatus若不为空，表示将子进程退出状态写入该指针指向的内存，供父进程后序用宏解析
返回值	成功返回终止子进程的PID 如果调用进程没有子进程或者是调用出错，返回-1，同时会设置errno来指示错误原因

代码示例：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc,const char *argv[])
{
    //fork 函数，创建子进程
    pid_t pid = fork();
    if(pid == -1)
    {
        perror("创建子进程失败\n");
        return -1;
    }
    else if(pid == 0)
    {
        printf("我是子进程,我的进程id是%d\n",getpid());
        exit(EXIT_SUCCESS); //子进程正常退出
        //exit(1000); //子进程非正常退出，退出状态是一个非0值
    }

    else if(pid > 0)
    {
        int status = 0; //保存子进程的状态值
        //pid_t wait_ret =wait(NULL);//等待子进程的结束，不关注子进程的状态
        pid_t wait_ret = wait(&status);//等待子进程的结束，关注子进程的状态
        printf("我是父进程,我的进程id是%d\n",getpid());
        if(wait_ret == -1)
        {
            perror("没有子进程或者是调用失败");
            return -1;
        }
        printf("终止的子进程的pid是%d\n",wait_ret);
        //针对于status这个子进程的退出状态码
        //是需要进行宏解析的，这样的话才可以得到正确的退出状态码
        //printf("子进程的退出状态值是:%d\n",status);
        //进行宏解析
        if(WIFEXITED(status))
        {
            printf("子进程正常退出,退出状态是:%d\n",WEXITSTATUS(status));
        }
        else if(WIFSIGNALED(status))
        {
            printf("子进程非正常退出(子进程被信号终止),信号是:%d\n",WTERMSIG(status));
        }
    }
    return 0;
}

2.wait函数状态解析宏

子进程正常退出：

WIFEXITED(wstatus):若子进程是正常终止（调用exit()/_exit()或从 main()返回），则返回true；

WEXITSTATUS（wstatus）:仅当WIFEXITED为true时使用，返回子进程的退出状态码（即exit(n)中的n，取低8位）；

子进程被信号终止：

WIFSIGNALED(wstatus):若子进程是被信号终止(如SIGKILL等),则返回true;
WTERMSIG(wstatus):仅当WIFSIGNALED为true时使用，返回导致子进程终止的信号编号(如9对应SIGKILL);
WCOREDUMP(wstatus):仅当WIFSIGNALED为true时使用，若子进程终止时产生了核心转储文件，则返回true;

子进程被信号暂停：

WIFSTOPPED(wstatus):若子进程是被信号暂停(仅在使用WUNTRACED标志或子进程被跟踪时有效)，则返回true;
WSTOPSIG(wstatus):仅当WIFSTOPPED为true时使用，返回导致子进程暂停的信号编号(如19对应SIGSTOP);

子进程被恢复运行：
WIFCONTINUED(wstatus):若子进程是通过SIGCONT信号恢复运行,则返回true;

3.waitpid函数

所需头文件	#include <sys/types.h> #include <sys/wait.h>
原型	pid_twaitpid(pid_t pid,int *wstatus,int options);
功能	父进程等待子进程状态变化并获取其状态信息允许父进程精准控制子进程的范围，可通过options调整等待行为（如阻塞 / 非阻塞）
参数	PID	指定要等待的子进程 <-1:等待任何进程组id于进程pid相等的绝对值的子进程 -1：等待任何子进程资源 0：等待任何进程组id与调用进程相同的进程 >0: 等待指定pid的子进程
	wstatus	用于存储子进程的退出状态值的内存空间首地址 wstatus若为空（NULL），表示忽略子进程退出时的状态 wstatus若不为空，表示将子进程退出状态写入该指针指向的内存，供父进程后续用宏解析
	options	标志位（默认模式是阻塞等待模式 options = 0）
返回值	成功返回终止子进程的PID 如果设置非阻塞且没有子进程退出，会返回0 如果调用进程没有子进程或者是调用出错，返回-1.同时会会设置reeno来指示错误原因

代码示例：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc ,const char*argv[])
{
    //创建函数
    pid_t pid = fork();
    if(pid == -1)
    {
        perror("创建子进程失败\n");
        return -1;
    }
    else if(pid == 0)
    {
        //子进程
        while(1)
        {   
            printf("我是子进程\n");
            sleep(1);
            exit(EXIT_SUCCESS);// //子进程正常退出
        }
       
    }
    else if(pid > 0)
    {
        //父进程
        while(1)
        {
            printf("我是父进程\n");
            sleep(1);
            //等待子进程退出
            //第一个参数用于指定要等待的子进程，-1表示等待任意子进程退出
            //第二个参数用于指定字子进程的退出状态值的存放空间
            //NULL代表不关注子进程的退出状态值
            //第三个参数用于指定等待的方式，0：表示是阻塞等待方式
            //pid_t waitpid_ret = waitpid(-1,NULL,0);
            //关注子进程的退出状态值
            int st = 0;//保存子进程的退出状态值
            pid_t waitpid_ret = waitpid(-1,&st,0);
            if(waitpid_ret == -1)
            {
                perror("调用进程中没有子进程或者是调用出错\n");
                return -1;
            }
            else if(waitpid_ret == pid)
            {
                printf("父进程成功等待到了子进程的退出\n");
                //获取子进程的退出状态值
                if(WIFEXITED(st))//正常退出
                {
                    printf("子进程的退出状态值为%d\n",WEXITSTATUS(st));
                }
                else if(WIFSIGNALED(st))
                {
                    printf("子进程非正常退出(子进程被信号终止),信号是:%d\n",WTERMSIG(st));
                }
                
            }
            
        }
    }
    return 0;
}

4.options参数

选项常量	作用	具体行为	典型应用场景
0	实现阻塞等待	父进程暂停直到子进程状态变化	常规子进程同步等待（如批处理
WNOHANG	实现非阻塞等待	调用waitpid时，若指定子进程未退出，函数立即返回0，父进程无需阻塞等待	父进程需轮询监控子进程状态（入后台任务管理）
WUNTRACED	捕获子进程暂停状态	当子进程因信号（如SIGSTOP)停止运行时 waitpid返回该子进程PID	调试场景需处理子进程暂停逻辑的程序
WCONTINUED	捕获子进程恢复运行状态	已停止的子进程通过SIGCONT信号恢复运行时 waitpid返回该子进程	需跟踪子进程完整声明周期（暂停 - 恢复）场景

5.waitpid函数状态解析宏

子进程正常退出：

WIFEXITED(wstatus): 若子进程是正常终止(调用exit()/_exit()或从main()返回)，则返回true;
WEXITSTATUS(wstatus): 仅当WIFEXITED为true时使用，返回子进程的退出状态码(即exit(n)中的n, 取低8位);

子进程被信号终止：

WIFSIGNALED(wstatus): 若子进程是被信号终止(如SIGKILL等), 则返回true;
WTERMSIG(wstatus): 仅当WIFSIGNALED为true时使用，返回导致子进程终止的信号编号(如9对应SIGKILL);
WCOREDUMP(wstatus): 仅当WIFSIGNALED为true时使用，若子进程终止时产生了核心转储文件，则返回true;

子进程被信号暂停：

WIFSTOPPED(wstatus): 若子进程是被信号暂停(仅在使用WUNTRACED标志或子进程被跟踪时有效)，则返回true;
WSTOPSIG(wstatus): 仅当WIFSTOPPED为true时使用，返回导致子进程暂停的信号编号(如19对应SIGSTOP);

子进程被恢复运行：

WIFCONTINUED(wstatus): 若子进程是通过SIGCONT信号恢复运行，则返回true;

非阻塞模式：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc ,const char*argv[])
{
    //创建子进程  --完成：让父进程以非阻塞的方式等待子进程退出
    pid_t pid = fork();
    if(pid == -1)
    {
        perror("创建子进程失败\n");
        return -1;
    }
    else if(pid == 0)
    {
        //子进程
        printf("我是子进程，我开始执行...\n");
        sleep(6);//延时6秒
        printf("我是子进程，我执行完毕...\n");
        exit(EXIT_SUCCESS);//子进程正常退出
       
    }
    else if(pid > 0)
    {
        
        //父进程
        printf("我是父进程，我开始执行...\n");
        while(1)
        {
        //父进程等待子进程的退出
        //父进程在非阻塞下等待子进程的退出
        //非阻塞模式本质上就是在循环轮询子进程的状态
        pid_t ret = waitpid(-1,NULL,WNOHANG);
        if(ret == -1)
        {
            perror("父进程等待子进程失败\n");
            return -1;
        }
        else if(ret == 0)//只有在非阻塞模式下才判断返回值为0的情况
        {
            printf("父进程非阻塞等待子进程，子进程没有退出\n");
            sleep(1);//休眠1秒再次进行检查
        }
        else if(ret > 0)
        {
            printf("父进程非阻塞等待子进程，子进程退出了\n");
            break;
        }
            
        }

    }
    return 0;

}

阻塞模式：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc ,const char*argv[])
{
    //创建函数
    pid_t pid = fork();
    if(pid == -1)
    {
        perror("创建子进程失败\n");
        return -1;
    }
    else if(pid == 0)
    {
        //子进程
        while(1)
        {   
            printf("我是子进程\n");
            sleep(1);
            exit(EXIT_SUCCESS);// //子进程正常退出
        }
       
    }
    else if(pid > 0)
    {
        //父进程
        while(1)
        {
            printf("我是父进程\n");
            sleep(1);
            //等待子进程退出
            //第一个参数用于指定要等待的子进程，-1表示等待任意子进程退出
            //第二个参数用于指定字子进程的退出状态值的存放空间
            //NULL代表不关注子进程的退出状态值
            //第三个参数用于指定等待的方式，0：表示是阻塞等待方式
            //pid_t waitpid_ret = waitpid(-1,NULL,0);
            //关注子进程的退出状态值
            int st = 0;//保存子进程的退出状态值
            pid_t waitpid_ret = waitpid(-1,&st,0);
            if(waitpid_ret == -1)
            {
                perror("调用进程中没有子进程或者是调用出错\n");
                return -1;
            }
            else if(waitpid_ret == pid)
            {
                printf("父进程成功等待到了子进程的退出\n");
                //获取子进程的退出状态值
                if(WIFEXITED(st))//正常退出
                {
                    printf("子进程的退出状态值为%d\n",WEXITSTATUS(st));
                }
                else if(WIFSIGNALED(st))
                {
                    printf("子进程非正常退出(子进程被信号终止),信号是:%d\n",WTERMSIG(st));
                }
                
            }
            
        }
    }
    return 0;
}

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