正确理解waitpid()和getpid()

Question

在我的系统编程类中，我正在学习forks、execl以及父进程和子进程。有一件事让我很困惑，那就是waitpid()和getpid()。有人能证实或纠正我对这两种功能的理解吗？

getpid()将返回任何进程调用它的进程ID。如果父级调用它，则返回父级的pid。对孩子也是如此。(根据手册，它实际上返回一个pid_t类型的值)。

waitpid()看起来更复杂。我知道，如果我在父进程中使用它，没有任何标志来阻止它阻塞(使用WNOHANG)，它将停止父进程直到子进程终止。不过，我有点不确定waitpid()是如何管理这一切的。waitpid()还返回pid_t。pid_t waitpid()返回的值是多少？这取决于父进程或子进程是否调用它，以及子进程是否仍在运行，或是否已终止。

Answer 1

您对getpid的理解是正确的，它返回运行过程的PID。

waitpid用于阻止进程的执行(除非传递WNOHANG )，并在进程(或更多的)子进程结束时恢复执行。waitpid返回状态已更改的子级的pid，失败时返回-1。如果WNOHANG指定了状态，但子节点没有更改状态，它也可以返回0。请参见：

男侍者 返回值 WNOHANG：waitpid()：在成功时，返回状态已更改的子进程ID；如果指定了，并且存在pid指定的一个或多个子级(Ren)，但尚未更改状态，则返回0。错误时返回，返回-1。

根据传递给waitpid的参数，它的行为将有所不同。在这里，我再次引用手册：

男侍者 pid_t等待pid(pid_t pid，int *wstatus，int选项)； ..。 waitpid()系统调用将暂停调用进程的执行，直到pid参数指定的子进程已更改状态为止。默认情况下，waitpid()只等待终止的子级，但此行为可以通过options参数进行修改，如下所述： pid的值可以是：

• < -1：意思是等待进程组ID等于pid绝对值的任何子进程。
• -1：意思是等待任何子进程。
• 0：意思是等待进程组ID等于调用进程的任何子进程。
• > 0：意思是等待进程ID等于pid值的子进程。

options的值是以下常量中的零或多个的OR：

• WNOHANG：如果没有孩子退出，立即返回。
• 如果子程序已经停止，WUNTRACED也会返回(但不会通过ptrace(2)进行跟踪)。即使未指定此选项，也将提供已停止的跟踪子程序的状态。
• WCONTINUED (自Linux2.6.10之后)如果已通过交付SIGCONT恢复已停止的子级，也会返回。
• 我有点不确定waitpid()是如何处理这一切的

waitpid是一个syscall，操作系统负责处理这个问题。

• 这取决于父进程或子进程是否调用它，以及子进程是否仍在运行，或是否已终止。

wait只应由已执行fork()的进程调用。因此父进程应该是cal wait()/waitpid。如果子进程没有调用fork()，那么它就不需要调用这些函数中的任何一个。但是，如果子进程调用了fork()，那么它也应该调用wait()/waitpid()。

这些函数的行为在手册中有很好的解释，我引用了其中的重要部分。你应该阅读整页手册才能更好地理解它。

Answer 2

waitpid“只能返回子进程的状态”(从POSIX规范)。因此，pid_t等待返回属于调用waitpid的进程的当前或以前的子进程之一。例如，如果一个子节点最近终止了，它将返回该子节点的PID。

只有从父进程调用waitpid才有用。如果从没有任何子进程的进程调用，则返回ECHILD。

waitpid可以检查已终止或最近停止或继续的子程序的状态(例如，^Z从shell)。规范中的各种pid/选项参数组合告诉您可以返回的各种类型的信息。例如，WCONTINUED选项请求最近连续的子级而不是最近终止的子级的状态。