wait(2) - Linux 手册页
名称
wait, waitpid, waitid - 等待进程状态改变
概要
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
pid_t wait(int *status);
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
int waitid(idtype_t idtype, id_t id, siginfo_t *infop, int options);
glibc 的功能测试宏要求（参见 feature_test_macros(7)）
- waitid():
- _SVID_SOURCE || _XOPEN_SOURCE >= 500 || _XOPEN_SOURCE && _XOPEN_SOURCE_EXTENDED
|| /* 自 glibc 2.12 起： */ _POSIX_C_SOURCE >= 200809L
描述
所有这些系统调用都用于等待调用进程的子进程的状态改变，并获取有关状态已改变的子进程的信息。状态改变被认为是：子进程终止；子进程被信号停止；或者子进程被信号恢复。对于已终止的子进程，执行 wait 允许系统释放与该子进程关联的资源；如果不执行 wait，那么已终止的子进程将保持为“僵尸”状态（见下文“注意”）。
如果子进程已经改变了状态，那么这些调用会立即返回。否则，它们会阻塞，直到子进程改变状态或被信号处理程序中断（假设系统调用没有使用 sigaction(2) 的 SA_RESTART 标志自动重启）。在本页剩余部分中，一个状态已改变且尚未被这些系统调用之一等待的子进程被称为 可等待的 (waitable)。
wait() 和 waitpid()
- wait() 系统调用会暂停调用进程的执行，直到其一个子进程终止。调用 wait(&status) 等同于
waitpid(-1, &status, 0);
waitpid() 系统调用会暂停调用进程的执行，直到 pid 参数指定的子进程状态发生改变。默认情况下，waitpid() 只等待已终止的子进程，但可以通过 options 参数修改此行为，如下所述。pid 的值可以是：
- < -1
意味着等待任何进程组 ID 等于 pid 绝对值的子进程。
-1
意味着等待任何子进程。
0
意味着等待任何进程组 ID 等于调用进程进程组 ID 的子进程。
> 0
意味着等待进程 ID 等于 pid 值的子进程。
- options 的值是以下常量中零个或多个的按位或（OR）：
- WNOHANG
如果没有子进程退出，则立即返回。
WUNTRACED
如果子进程已停止（但不是通过 ptrace(2) 追踪的），也会返回。对于已停止的 被追踪 子进程，即使未指定此选项也会提供状态。
- WCONTINUED (自 Linux 2.6.10 起)
- 如果已停止的子进程通过接收 SIGCONT 信号而恢复，也会返回。
- （仅限 Linux 的选项，见下文。）
如果 status 不为 NULL，wait() 和 waitpid() 会将状态信息存储在它指向的 int 中。该整数可以使用以下宏进行检查（这些宏接受整数本身作为参数，而不是像 wait() 和 waitpid() 那样接受指针！）：
- WIFEXITED(status)
- 如果子进程正常终止，即通过调用 exit(3) 或 _exit(2)，或从 main() 返回，则返回 true。
- WEXITSTATUS(status)
- 返回子进程的退出状态。这包含子进程在调用 exit(3) 或 _exit(2) 时指定的，或者作为 main() 中 return 语句的参数的 status 参数的最低有效 8 位。此宏应仅在 WIFEXITED 返回 true 时使用。
- WIFSIGNALED(status)
- 如果子进程被信号终止，则返回 true。
- WTERMSIG(status)
- 返回导致子进程终止的信号编号。此宏应仅在 WIFSIGNALED 返回 true 时使用。
- WCOREDUMP(status)
- 如果子进程产生了核心转储 (core dump)，则返回 true。此宏应仅在 WIFSIGNALED 返回 true 时使用。此宏未在 POSIX.1-2001 中指定，并且在某些 UNIX 实现（例如 AIX, SunOS）上不可用。仅在 #ifdef WCOREDUMP ... #endif 中使用。
- WIFSTOPPED(status)
- 如果子进程被接收到的信号停止，则返回 true；这仅在调用使用 WUNTRACED 或子进程被追踪时才可能（见 ptrace(2)）。
- WSTOPSIG(status)
- 返回导致子进程停止的信号编号。此宏应仅在 WIFSTOPPED 返回 true 时使用。
- WIFCONTINUED(status)
- (自 Linux 2.6.10 起) 如果子进程通过接收 SIGCONT 信号而恢复，则返回 true。
waitid()
- waitid() 系统调用（自 Linux 2.6.9 起可用）提供了更精确的控制，可以选择等待哪些子进程状态改变。
idtype 和 id 参数选择要等待的子进程，如下所示：
- idtype == P_PID
- 等待进程 ID 与 id 匹配的子进程。
- idtype == P_PGID
- 等待任何进程组 ID 与 id 匹配的子进程。
- idtype == P_ALL
- 等待任何子进程；忽略 id。
- 要等待的子进程状态改变通过在 options 中对以下一个或多个标志进行按位或来指定：
- WEXITED
等待已终止的子进程。
WSTOPPED
等待被信号停止的子进程。
WCONTINUED
等待（之前被停止的）通过接收 SIGCONT 信号而恢复的子进程。
- 以下标志还可以与 options 进行按位或：
- WNOHANG
与 waitpid() 相同。
WNOWAIT
使子进程保持在可等待状态；稍后可以使用 wait 调用再次获取子进程的状态信息。
- 成功返回时，waitid() 会填充 infop 指向的 siginfo_t 结构中的以下字段：
- si_pid
子进程的进程 ID。
si_uid
子进程的实际用户 ID。（此字段在大多数其他实现中未设置。）
si_signo
总是设置为 SIGCHLD。
si_status
要么是子进程的退出状态（如 _exit(2) 或 exit(3) 所给出的），要么是导致子进程终止、停止或继续的信号。si_code 字段可用于确定如何解释此字段。
si_code
设置为以下之一：CLD_EXITED (子进程调用了 _exit(2))；CLD_KILLED (子进程被信号杀死)；CLD_DUMPED (子进程被信号杀死并产生核心转储)；CLD_STOPPED (子进程被信号停止)；CLD_TRAPPED (被追踪的子进程已陷入)；或 CLD_CONTINUED (子进程通过 SIGCONT 恢复)。
- 如果在 options 中指定了 WNOHANG 且没有处于可等待状态的子进程，则 waitid() 立即返回 0，且 infop 指向的 siginfo_t 结构的状态未指定。为了将此情况与存在可等待子进程的情况区分开来，请在调用前将 si_pid 字段清零，并在调用返回后检查该字段是否为非零值。
返回值
wait()：成功时，返回已终止子进程的进程 ID；出错时，返回 -1。
waitpid()：成功时，返回状态已改变的子进程的进程 ID；如果指定了 WNOHANG 且存在一个或多个 pid 指定的子进程但尚未改变状态，则返回 0。出错时，返回 -1。
waitid()：成功时或如果指定了 WNOHANG 且没有 id 指定的子进程改变状态，则返回 0；出错时，返回 -1。在出错的情况下，每个这些调用都会将 errno 设置为适当的值。
错误
- ECHILD
（对于 wait()）调用进程没有任何未等待的子进程。
ECHILD
（对于 waitpid() 或 waitid()）pid (waitpid()) 或 idtype 和 id (waitid()) 指定的进程不存在或不是调用进程的子进程。（如果 SIGCHLD 的动作被设置为 SIG_IGN，对于自己的子进程也可能发生这种情况。另见关于线程的 Linux 注意 部分。）
EINTR
未设置 WNOHANG 且捕获到了未阻塞的信号或 SIGCHLD；参见 signal(7)。
EINVAL
options 参数无效。
符合
SVr4, 4.3BSD, POSIX.1-2001。
说明
一个终止但尚未被等待的子进程会变成“僵尸”。内核维护关于僵尸进程的最小信息集（PID、终止状态、资源使用信息），以便父进程稍后可以执行 wait 来获取有关该子进程的信息。只要僵尸进程没有通过 wait 从系统中删除，它就会占用内核进程表中的一个位置，如果该表满了，将无法创建更多的进程。如果父进程终止，那么它的“僵尸”子进程（如果有）将被 init(8) 收养，后者会自动执行 wait 来清除这些僵尸。
POSIX.1-2001 规定，如果 SIGCHLD 的处理方式被设置为 SIG_IGN，或者为 SIGCHLD 设置了 SA_NOCLDWAIT 标志（参见 sigaction(2)），那么终止的子进程将不会成为僵尸进程，此时调用 wait() 或 waitpid() 将会阻塞，直到所有子进程都终止，然后失败并返回 errno 为 ECHILD。（原始的 POSIX 标准未指定将 SIGCHLD 设置为 SIG_IGN 时的行为。请注意，即使 SIGCHLD 的默认处理方式是“忽略”，显式地将其处理方式设置为 SIG_IGN 也会导致对僵尸子进程产生不同的处理方式。）Linux 2.6 符合此规范。然而，Linux 2.4（及更早版本）并不符合：如果当 SIGCHLD 被忽略时调用 wait() 或 waitpid()，该调用的行为就像 SIGCHLD 没有被忽略一样，也就是说，该调用会阻塞直到下一个子进程终止，然后返回该子进程的进程 ID 和状态。
Linux 注意
- 在 Linux 内核中，内核调度的线程与进程没有本质区别。相反，线程只是使用 Linux 独有的 clone(2) 系统调用创建的进程；其他例程（如可移植的 pthread_create(3) 调用）是使用 clone(2) 实现的。在 Linux 2.4 之前，线程只是进程的一个特例，因此一个线程无法等待另一个线程的子进程，即使后者属于同一个线程组。然而，POSIX 规定了此类功能，自 Linux 2.4 起，线程可以（默认情况下也会）等待同一线程组中其他线程的子进程。
以下 Linux 特有的 options 用于与使用 clone(2) 创建的子进程一起使用；它们不能与 waitid() 一起使用：
- __WCLONE
- 仅等待“克隆”子进程。如果省略，则仅等待“非克隆”子进程。（“克隆”子进程是指在终止时向其父进程发送除 SIGCHLD 之外的信号或不发送信号的子进程。）如果同时指定了 __WALL，则忽略此选项。
- __WALL (自 Linux 2.4 起)
- 等待所有子进程，无论类型如何（“克隆”或“非克隆”）。
- __WNOTHREAD (自 Linux 2.4 起)
- 不要等待同一线程组中其他线程的子进程。这在 Linux 2.4 之前是默认行为。
错误
根据 POSIX.1-2008，调用 waitid() 的应用程序必须确保 infop 指向一个 siginfo_t 结构（即，它是一个非 NULL 指针）。在 Linux 上，如果 infop 为 NULL，waitid() 会成功，并返回被等待子进程的进程 ID。应用程序应避免依赖此不一致、非标准且不必要的功能。
示例
以下程序演示了 fork(2) 和 waitpid() 的使用。该程序创建一个子进程。如果程序未提供命令行参数，则子进程使用 pause(2) 暂停执行，以允许用户向子进程发送信号。否则，如果提供了命令行参数，则子进程立即退出，使用命令行上提供的整数作为退出状态。父进程执行一个循环，使用 waitpid() 监控子进程，并使用上述描述的 W*() 宏来分析等待状态值。
以下 shell 会话演示了该程序的使用
-
$ ./a.out & Child PID is 32360 [1] 32359 $ kill -STOP 32360 stopped by signal 19 $ kill -CONT 32360 continued $ kill -TERM 32360 killed by signal 15 [1]+ Done ./a.out $
程序源码
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#include <sys/wait.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> int main(int argc, char *argv[]) { pid_t cpid, w; int status; cpid = fork(); if (cpid == -1) { perror("fork"); exit(EXIT_FAILURE); } if (cpid == 0) { /* Code executed by child */ printf("Child PID is %ld\n", (long) getpid()); if (argc == 1) pause(); /* Wait for signals */ _exit(atoi(argv[1])); } else { /* Code executed by parent */ do { w = waitpid(cpid, &status, WUNTRACED | WCONTINUED); if (w == -1) { perror("waitpid"); exit(EXIT_FAILURE); } if (WIFEXITED(status)) { printf("exited, status=%d\n", WEXITSTATUS(status)); } else if (WIFSIGNALED(status)) { printf("killed by signal %d\n", WTERMSIG(status)); } else if (WIFSTOPPED(status)) { printf("stopped by signal %d\n", WSTOPSIG(status)); } else if (WIFCONTINUED(status)) { printf("continued\n"); } } while (!WIFEXITED(status) && !WIFSIGNALED(status)); exit(EXIT_SUCCESS); } }
参见
_exit(2), clone(2), fork(2), kill(2), ptrace(2), sigaction(2), signal(2), wait4(2), pthread_create(3), credentials(7), signal(7)
